用于五个洲际人群区分的SNP体系研究

摘要

目的：单核苷酸多态性（SNP，Single nucleotide polymorphism）是人类基因组中含量最丰富的DNA序列多态性，指的是在基因组中由单个核苷酸的变异（转换或颠换;插入或缺失）所引起的DNA序列多态性，被认为是继STR后的第三代遗传标记。随着全基因组计划的完成，越来越的SNP位点被发现，同时人们发现某些SNP位点具有人群特异性，这些位点在不同人群之间基因频率差异非常大(AIMs，Ancestry informative markers)，使用这样一组祖先信息位点进行人群区分和个体祖先信息的推断逐渐被人们熟知和运用。筛选和检测人群间基因频率差异大的多态性位点即祖先信息位点(AIMs)可以进行人群的遗传结构分析和个体的种族推断。本研究旨在建立一种针对五大洲际人群的SNP种族推断体系，并建立相应的参考数据库，从而实现对相应人群的遗传结构的研究，在法医学中使法医DNA技术从“STR被动比对”向“SNP主动查找”拓展，为反恐维稳、公共安全提供新型科技手段。
　　方法：通过文献调研，筛选针对五大洲际人群的28个祖先信息位点(AIMs)，均为二等位基因，基于较为普及的毛细管电泳仪和SNaPshot检测分型技术构建单管复合扩增检测体系，并对本实验室所收集的来自五大洲际21个人群的998份样本进行28个SNP位点基因分型的检测。采用GeneMapper进行电泳图谱的分型分析，利用相关统计方法对该体系所检测的样本分型和从网上数据库所下载的数据共3090份样本进行合并分析来探究该体系的区分能力，并利用参考数据库（不包含有测试人群）对来自12个人群的663份个体来评估该体系的个体祖先推断能力。
　　结果：STRUCTURE聚类分析、群体主成分分析以及系统树显示28个祖先信息位点能够能把所收集的人群分为六部分，其对南亚人群和欧亚混合人群也具有很好的区分能力。针对个体祖先来源推断中，根据663个测试个体的人群匹配概率（AMP，Assignment Match Probability）显示，该体系对于五个洲际祖先来源的个体的推断准确性达到100％，对于南亚及中亚人群的推断准确率在90％以上。
　　结论：该体系能够准确对五大洲际人群及混合人群（南亚及中亚）进行区分。相对于利用STR对未知DNA样本来源点对点的被动比对，该体系利用SNP对未知个体的祖先来源的推断的主动查找为法医学案件的侦破和家系排查等提供了新的思路、方法和依据。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 人群遗传结构分析现状

1．2 法医DNA遗传标记概述

1．2．1 短串联重复序列(STR)

1．2．2 线粒体DNA(mtDNA)

1．2．3 插入/缺失(InDel)

1．2．4 单核苷酸多态性(SNP)

1．3 SNP的法医学分类及应用

1．4 SNP检测方法概述

1．4．3 等位基因特异PCR(AS-PCR)

1．4．4 SNaPShot技术

1．4．5 MALDL-TOF-MS技术

1．5 SNP相关的群体遗传结构分析方法及参数概述

1．5．1 STRUCTURE

1．5．2 主成分分析

1．5．3 随机人群匹配概率(AMP)

1．5．4 系统发生树

1．5．5 基因频率与基因型频率

1．5．6 杂合度

1．5．8 δ值、Fst值与In值

1．6 SNP相关数据库的简介

1．6．1 千人基因组计划

1．6．2 HapMap数据库

1．6．3 HGDP数据库

1．6．4 NCBI数据库

1．6．5 AFLRER数据库

1．7 立项依据及研究思路

参考文献

第二章 SNP复合检测体系的构建及优化

2．1 材料

2．1．1 主要仪器

2．1．2 主要试剂及耗材

2．2 方法

2．2．1 位点的筛选

2．2．2 引物的设计

2．3 实验过程

2．3．1 引物特异性的验证

2．3．2 引物池配制

2．3．3 体系的建立

2．4 结果

2．4．1 引物特异性验证结果

2．5 讨论

参考文献

第三章 28 plex-SNP种族推断体系的验证

3．1 材料

3．1．1 主要仪器

3．1．2 主要试剂及耗材

3．1．3 样本信息及来源

3．2 方法

3．3 实验过程

3．3．1 样本DNA的提取与处理

3．3．2 样本检测

3．3．3 28plex-SNP体系灵敏度的验证

3．4 结果

3．4．1 28plex-SNP体系群体区分效能

3．4．2 28plex-SNP体系个体祖先来源推断能力的评估

3．4．3 体系灵敏度

3．5 讨论

参考文献

全文总结

在读期间发表的论文

致谢

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