划重点!一代测序检测的STR,你需要知道这些……

2023.07.31 责任编辑:陈醒 阅读量:2947

STR(Short Tandem Repeats)短串联重复序列,也被称为微卫星(microsatellite)简单重复序列(Simple Sequence Repeats,SSR(s)),是一种DNA多态性位点。
一、STR是什么?
STR是一段重复DNA,其中某些DNA基序(长度从1到6个碱基对不等或更长)重复出现,通常重复5~50次。[1][2]其中,四核苷酸STR基因座在法医物证鉴定中最常用(基序为4个碱基对)。[3]
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不同个体之间在一个同源STR位点的重复次数不同。一个人的“DNA指纹”可以通过识别其基因组中特定位点的特定序列重复来形成。
STR的检测分为:DNA提取和纯化、PCR扩增、毛细管电泳三步。完成这三步之后,即可对电泳仪的下机数据进行分析,并得出样本的STR分型信息。
二、STR的优势
1. 高灵敏度:STR标准分型的模板量为1~10ng。
2. 高鉴别能力:通过复合扩增多个STR基因座,计算累计匹配概率,可达到认定同一性的目的。(个体识别、亲权鉴定、全同胞鉴定、非隔代祖孙鉴定。)
3. 高种属特异性:目前常用的商品化STR复合扩增试剂盒中,引物设计均针对人类基因组DNA设计,大多数非人类DNA没有扩增产物或仅有极少数非正常扩增产物。
4. 结果的高度准确性:STR基因座的等位基因片段长度范围较窄(通常在100~300bp之间[4]),不易发生因小片段等位基因的优势扩增造成大片段等位基因丢失。(相比于VNTR)
5. 易于标准化:高分辨率的毛细管电泳技术结合分子量内标及等位基因分型标准物的应用,不仅能准确确定样本各等位基因的片段大小,而且能使样本的基因型能准确按照重复单位的重复次数命名。
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三、STR的应用
1. 癌症诊断:在肿瘤细胞中,其复制控制受到破坏,在每轮有丝分裂期间,微卫星可能会以特别高的频率获得或丢失。因此,肿瘤细胞系可能会表现出与宿主组织不同的遗传指纹,并且,尤其是在结直肠癌中,可能会出现杂合性丢失。因此,对原发组织进行微卫星分析被常规应用于癌症诊断以评估肿瘤进展。全基因组关联研究 (GWAS) 已被用来识别微卫星生物标志物作为多种癌症遗传易感性的来源。
2. 基因指纹识别:微卫星分析在 20 世纪 90 年代在法医学领域开始流行,它用于个体基因指纹识别(通常用于将可疑斑迹与受害者或犯罪者进行匹配)。它还用于随访骨髓移植患者。
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3. 亲权鉴定:常染色体微卫星广泛用于亲属关系分析中的DNA分析(最常见于亲子鉴定)。父系遗传的 Y-STR(Y 染色体上的微卫星)经常用于同家系认定。
4. 遗传连锁分析:在 20 世纪 90 年代和本世纪的头几年,微卫星是全基因组扫描的主力遗传标记,通过对采样谱系的各代分别观察来定位与给定表型或疾病有关的基因。尽管单核苷酸多态性 (SNP) 检测平台的兴起开启了基因组扫描的SNP时代,但STR仍然被广泛采用。STR的优势在于其比SNP更丰富的等位基因多样性。
5. 群体遗传学:具有中性进化历史的微卫星使其适用于测量或推断瓶颈效应、局部适应、等位基因固定指数 、种群规模和基因流。随着NGS测序变得更加便宜,微卫星的使用已经减少,但它们仍然是该领域的重要工具。
6. 植物育种:标记辅助选择或标记辅助选择(MAS)是一种间接选择过程,即根据与相关性状(如产量、抗病性、抗逆性和品质)相关的标记(形态、生化或 DNA/RNA 变异)而非性状本身来选择相关性状。微卫星已被提议用作此类标记,以帮助植物育种。
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DNA鉴定

根据孟德尔遗传定律(亲子鉴定的理论基础),孩子身上的遗传物质一半来自于生物学父亲(简称“生父”),一半来自于生物学母亲(简称“生母”),每个基因座上的两个等位基因也分别来自生父和生母。DNA亲子鉴定就是根据科学技术将子女的DNA信息与父亲、母亲的DNA信息相比对,如果符合即是亲生关系,不符则非亲生。

蓝沙生物依托自主研发的多项国家专利技术,向广大社会公众提供准确、可靠的亲子关系鉴定服务。蓝沙实验室采用高通量测序技术,并配备市面先进检测设备;为确保结果的准确性,实施了包含样本质检、生产质检、报告质检三层质检流程,结合生物信息分析与计算机数据分析技术,对检测过程进行严格的质量监控和比对,确保每一位客户都能得到精确可靠的鉴定结果。