[发明专利]确定菌群SNP位点集合的方法、系统及其应用

说明书

本发明提出了一种确定菌群SNP位点集合的方法。该菌群SNP位点集合用于特定人群的个体鉴定，该方法包括：(1)将来自于待测样本的测序结果与参照基因组序列进行比对，所述测序结果由多个测序序列构成，以便确定能够与所述参照基因组序列比对上的所述测序序列，(2)基于步骤(1)所获得的所述测序序列，确定SNP位点分型，以及(3)基于步骤(2)所获得的SNP位点分型，确定所述SNP位点集合。该方法操作简单，准确率高，能从宏基因组中精准、快速得到用来个体鉴定的菌群SNP位点集合，且该方法得到的特定人群的SNP位点集合可用于确定欧美人群中未知样本的个体来源，尤其可用于对痕量、降解检材的肠道微生物DNA进行个体识别以确定检材的个体来源。

技术领域

本发明涉及生物鉴定领域，具体地，本发明涉及确定菌群SNP位点集合的方法、系统及其应用。

背景技术

随着社会发展，各方面对司法诉讼活动的科学性、客观性以及准确性的要求也在不断提高，在物证鉴定领域，DNA证据一般应用于人类个体识别领域，即犯罪现场DNA分型与法医数据库DNA分型的唯一匹配需要在案件诉讼过程中提交法院。DNA分析由于其检验结果精确，成为物证鉴定领域的重要技术手段，因而使得提供DNA证据的法医学遗传标记位点成为人们关注的焦点。

目前世界主要国家(美、欧、中国等)主要使用十几至二十多个短片段重复遗传标记位点(Short tandem repeats,STRs)作为DNA证据，即法医DNA实验室通常采用复合PCR-STR分型技术对未知个体来源的检材进行基于STR位点的分型来确定来源个体。

人体的肠道微生物对于宿主的免疫功能和新陈代谢有着十分重要的影响，与癌症、糖尿病等疾病的发生密切相关。研究表明人体肠道微生物的种类和遗传物质在个体之间均稳定地存在差异，因而使得用人体肠道微生物基因组的分子标记来进行个体识别成为可能。

单核苷酸多态性遗传标记位点(Single nucleotide polymorphism,SNP)由基因组中单个碱基的突变造成，广泛存在于人体基因组中，由于其分布广，突变率小，因而继STR成为了第三代分子标记。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

现有技术中主要利用人体基因组STR进行法医学鉴定，STR的应用较为广泛，但STR存在着复杂的多态性，例如，核心序列的非整倍重复等现象，增加了STR准确分型的难度；另外，STR基因突变率明显高于人类基因的平均突变率(STR基因座的突变率为10^-3～10^-5，人类基因的平均突变率为1.4×10^-10)。而在SNP检测中不存在此类问题，肠道基因组SNP相比人体基因组STR具有诸多优势，包括：

(1)SNP在基因组上的分布比STR更为广泛，即候选的分子标记位点更多；

(2)SNP位点的突变率远比STR的要小(前者为10^-8，后者为10^-3～10^-5)，使得SNP更加稳定可靠；

(3)SNP可以设计比STR更短的扩增子，且产物的长度不到100bp，相比STR能够更好地适用于降解的DNA样本；

(4)SNP作为第三代分子标记，已经在新的技术平台上实现了从实验到分析的自动化操作，并且有潜力在未来的操作系统上得到更好的应用。

并且传统的个体识别技术在法医学检材来源中不存在人体血液、毛发等样本时难以运用，而利用人体肠道微生物基因组中的分子标记可以扩大可使用的样本范围，为法医学鉴定提供新的思路。