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DNA亲子鉴定-STR基因座及商业化分型试剂盒的历史

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DNA亲子鉴定-STR基因座及商业化分型试剂盒的历史

短串联重复序列(short tandem repeat,STR)是核心序列为2~6个碱基的短串联重复结构。20世纪90年代初,STR基因座首次作为一种重要的遗传标记在人类亲权鉴定中被使用(Edwards et a1.,1992; Edwards et a1.,19 91)。第1个STR复合扩增试剂盒是由英国的法庭科学服务部(Forensic Science Se,vice, FSS)研制出来的,包括TH01、vWA、FES/FPS和F13Al共4个基因座 (Kimpton et a1.,1994)。第2个STR复合扩增试剂盒是由美国AB公司研制出的SGM试剂盒,包括6个基因座,即TH01、vWA、FGA、D8 S1179、D18S51和D21Sll (Kimpton et a1.,1996)。1995年4月,英国采用该试剂盒开始建立国家罪犯DNA数据库(Werrett,1997)。鉴于英国建立国家罪犯DNA数据库的成功和STR分型的广阔应用前景,美国联邦调查局开始筹建美国国家罪犯DNA数据库和联合DNA索引系统(CODIS系统),计划该系统由核心STR基因座组成,并于1996午4月发起了全国范围内的STR计划,该计划持续了18个月,22个DNA分型实验室共同对17个候选STR基因座进行了评价,包括群体遗传学调查和有效性检验等(Budowle et a1.,1998)。

为了配合STR计划,美国Promega公司提供了2个试剂盒:一个是“FFFL”试剂盒,包括F13Al、F13B、FESlFPS和LPL共4个基因座;一个是PowerPlex试剂盒,包括CSFIPO、TPOX、TH01、vWA、D16S539、D7S820、D13 S317和D5 S818共8个基因座。美国AB公司提供了4个试剂盒,各包含3个STR基因座和1个性别位点,分别是:AmpFISTR Blue试剂盒,包括

D3S1358、vWA、FGA; AmpFISTR Green I试剂盒,包括TH01、TPOX、 CSFIPO; AmpFISTR Yellow试剂盒,包括D5S818、D13 S317、D7S820; AmpFISTR Green II试剂盒,包括D8 S1179、D21Sll、D18 S51。后来美国AB公司将AmpFISTR Blue、Green I和Yellow 3个试剂盒合并为一个试剂盒,称为“AmpFISTR Profiler kit",将AmpFISTR Blue、Green II和Yellow 3个试剂盒合并为另外一个试剂盒,称为“AmpFISTR Profiler Plus kit"。

1997年11月13~14日,在STR计划会议上,确立了13个STR基因座为核心STR基因座,纳入CODIS系统。为了全部覆盖这13个核心STR基因座,美国AB公司推出了AmpFISTR Profiler Plus和Cofiler两种试剂盒.美国Promega公司推出了PowerPlex l.1和PowerPlex 2.1两种试剂盒。2000年5月,美国Promega公司研制出了PowerPlex 16试剂盒,除了13个CODIS基因座外还包括2个五核苷酸重复基因座Penta D和Penta E(Krenke et a1.,2002)。2001年7月,美国AB公司开发出了Identifiler,除了13个CODIS基因座外还包括2个四核苷酸重复基因座D2S1338和D19S433 (Collins et a1.,2004)。2007年3月,美国AB公司针对中国人群推出了Sinofiler试剂盒,该试剂盒与Identifiler试剂盒不同的是,用D6S1043基因座和D12S391基因座分别替代了Identifiler试剂盒中TH01基因座和TPOX基因座。

就国内而言,国产化的STR试剂盒研制也是近些年的研究热点,并取得了一定的进展,如上海基点认知公司开发的GoldeneyerM 20A试剂盒,在CODIS 13个核心基因座的基础上,增加了基因座Penta E、Penta D、D2S1338、D19S433、D12S3 91和D6S1043,采用五色荧光标记技术,一次性扩增19个STR基因座和1个性别基因座,兼容了当前DNA鉴定主流试剂盒的全部STR基因座,在单次检验中提供了更多的信息量,具有更高的非父排除率和个人识别率。考虑到国产化的趋势和必然,我国国家质量监督检验检疫总局及中国国家标准化管理委员会于2009年2月5日颁布了国家标准——《法庭科学人类荧光标记STR复合扩增检测试剂质量基本要求(GA/T 815-2009)》,规定了法庭科学人类荧光标记STR复合扩增检测试剂质量的基本要求,包括试剂基本技术要求、标识、包装、运输和储存。该标准适用于法庭科学领域使用的人类荧光标记STR复合扩增检测试剂市场准入质量评价的基本要求。国家安全技术防范认证中心于2009年2月10日颁布了《法庭科学产品自愿性认证实施规则(DNA检测试剂产品)》(编号为CSP-V03-005:2009),该规则以工厂质量保证能力检查、产品抽样检测以及获证后监督的方式来保证试剂的质量。表1-1对十多年来各种常用的商业化STR试剂盒进行了统计和概括。