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STR鉴定技术灵敏度堪忧?普遍还是个例?

发布时间:2024/12/25分类:技术文章来源:公海赌赌船官网jc710

 

 

背景
 

 

STR(Short Tandem Repeat,短串联重复序列)是指DNA序列中存在的一种特殊模式,即一串较短的核苷酸序列重复排列。
 
在个体身份鉴定方面,STR检测被广泛应用于法医学领域,如刑事侦查,失踪人口鉴定,灾难遗体识别等。同时,STR检测也是目前亲子鉴定的金标准方法,其准确性和可靠性得到了广泛的认可
 
在细胞鉴定方面,2011年美国国家标准学会发布了一份专门的细胞STR鉴定标准,ChP(中华人民共和国药典)也规定了细胞系质量控制的STR试验。STR基因分型已被ICLAC、ATCC等权威机构作为金标准用于细胞鉴定
 

 

Fig 1. STR检测技术的原理。

 

近年来,法医物证鉴定中遇到了许多新挑战,尤其是在提取和检测混杂样本(如含少量嫌疑人DNA的死者样本)时,现有的毛细血管电泳结合PCR技术(Capillary Electrophoresis PCR, CE-PCR)在灵敏度上的局限性逐渐显现,难以应对复杂、微量DNA样本的鉴定需求。同时在科研细胞培养过程中,如果存在轻微的细胞交叉污染,现有的STR检测技术也无法准确检测出。因此,我们亟需寻找更高灵敏度、更先进的分子检测技术,以提升鉴定效果和可靠性。

 

 
 
 
 
 
 
 
实验设计

为了更全面了解市场上CE方法在鉴定细胞污染时的检测限,公海赌赌船官网jc710设计了一项实验:对比不同公司检测服务的灵敏度和准确性。公海赌赌船官网jc710使用ddPCR技术(数字PCR法)准确制备了不同比例的细胞污染混合gDNA样本:10%污染样本,20%污染样本和30%污染样本,将上述样本分别送至三家检测公司(标记为A、B、C),并采用其CE方法进行检测,对比各公司检测结果的灵敏度、准确性和重现性,评估其在不同污染比例样本中的表现。

 
 
实验结论

三家公司均未检测出10%的污染样本,有两家检测出20%污染样本和30%污染样本,但是分析未报出全部差异位点,一家三个污染样本均未检出。通过分析结果发现,除了与CE的灵敏度相关外,与实验人员对结果的判读也有很大关系。

 

 

Fig 2. 不同污染占比浓度的STR样本在三家公司Penta E基因座的STR检测结果图,其他20个基因座有类似的情况,文中不一一罗列。

 
 
实验分析

1. 现状与挑战

传统STR技术的局限性:STR(短串联重复序列)作为法医DNA鉴定的“金标准”,在检测混合样本及微量DNA样本时,其灵敏度受到限制。尤其对于死者样本中含有少量嫌疑人DNA的情况,毛细血管电泳技术可能无法有效检出。

 

受到MSI(微卫星不稳定性)检测的启示:MSI伴随诊断试剂盒,检测限可达30%。虽然MSI主要针对单核苷酸和二核苷酸重复序列,技术难度较高,但也提示我们,四核苷酸重复序列的STR可能具备更高的灵敏度开发潜力。

 

新兴技术的可能性:NGS(下一代测序)和dPCR(数字PCR)技术作为更为精准和灵敏的分子检测工具,已在临床、科研等领域展现出巨大的应用前景。将这些技术应用于STR检测中,或许可以突破现有STR检测的灵敏度瓶颈。

 

2. NGS与dPCR在STR检测中的优势

NGS技术:

  • 高灵敏度与多位点检测:NGS可实现对多个STR位点的深度测序,提高检测灵敏度,尤其适用于复杂混合样本的分析。

  • SNP与STR结合:已有公司推出基于SNP的NGS方法,这为STR检测提供了新的思路。将NGS技术与STR检测相结合,可提高样本分辨率与灵敏度。

  • 溯源与个体识别:NGS可以实现对微量DNA样本的高通量检测,区分相近细胞系,同时还可以检测细微的污染,同时针对鼠源以及人源,不需要做二次实验。

 

DdPCR技术:

  • 超高灵敏度:dPCR通过将DNA样本进行绝对定量分割,可实现对极微量DNA的精准定量,检测灵敏度远超传统PCR技术。

  • 绝对定量与低丰度检测:dPCR在低丰度DNA检测方面优势显著,特别适用于微量DNA或高混合度样本的分析。

  • STR位点检测的潜力:将dPCR技术应用于STR检测,可进一步提升微量DNA的检出能力,弥补传统PCR的不足。

 

3.倡议与发展方向:

面对快速变化的科学需求和技术挑战,STR技术的进一步升级迫在眉睫。为推动STR技术创新与优化,满足更高精度、更广泛应用的需求,我们特此发出倡议:

  • 研发更高灵敏度的NGS-STR方法:结合NGS的高通量与精准性,开发针对STR位点的高灵敏度测序方法,用于混合样本鉴定。

  • 探索dPCR在STR检测中的应用:优化数字PCR技术,使其能够精准检测微量、低丰度的STR位点,尤其是复杂背景下的样本。

  • 多技术融合:整合NGS、dPCR与SNP分析,形成灵敏度更高、分辨率更强的法医物证鉴定体系。

  •  其他方法学。

 

 
 
 
 
 

 

 

南京公海赌赌船官网jc710科技有限公司

 

倡议书

 

各位同行们

 

  针对行业内的单位,我们倡议一次行业内的自我能力验证,公海赌赌船官网jc710提供如下所有的产品,提供20个免费试用装,给内部体系做一次体检。

 

STR相关标准品,主要包含了常染色系列、性染色体系列、人源污染检测系列,以及种属污染。

 

 
更多标准品,请访问公海赌赌船官网jc710网站
 

 

1. 常染色体系列,分为男性(9948)和女性(9947)两个标准品:

 

包含常用的20个STR位点(含13个CODIS 位点) 和一个性别位点Amelogenin。

 

 

2. 性染色体系列

X染色体标准品包含19个X-STR基因座和一个性别位点Amelogenin。Y染色体标准品包含22个低频突变Y-STR基因座和7个高频突变Y-STR基因座。低频突变和高频突变基因座相结合具有更高的个体识别能力,提供了强大的兼容性和排查能力。

 

 

 

3. 人源污染检测STR标准品

包含了10%污染样本,20%污染样本以及30%污染样本(该占比为gDNA的质量占比),不同污染梯度能够帮助确定检测方法的检测限,尤其是在现实应用中,是否能检测出污染样本,往往影响实验结果的准确性。

 

Remark*:The relative intensity of the 12 allele is less than 10 % of the dominant 10 allele.

 

 

倡议单位:欢迎来到公海欢迎来到赌船!!

日期:2024年 12 月 19 日

 

 

部分文字,图片来源网络,如涉及侵权,请联系告知。

 

 

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