[发明专利]一种应用于人群复杂亲缘关系鉴定的无创高通量检测方法

说明书

本发明公开了一种鉴定亲缘关系的无创高通量检测方法，本发明对每个染色体选取500个SNP，且SNP的MAF的频率在0.4到0.6之间。并且是在500份中的每份区域里面选取1个MAF值在在0.4到0.6范围的tagSNP；且在检测过程中特殊地加入了142个线粒体SNP和37特殊基因，有利于复杂亲缘关系的鉴定。SNP位点数高达11714个，大大提高了亲权鉴定的有效SNP数量。本发明SNP位点覆盖整个基因组区域的不同区域，避免了个体可能的微缺失微重复导致的大量SNP信息丢失的情况。本发明方法可适用同胞/非同胞姐妹等的亲权关系的鉴定。

技术领域

本发明属于基因工程领域和法庭科学领域，具体涉及一种应用于人群复杂亲缘关系鉴定的无创高通量检测方法，可用于无创亲子关系鉴定，同时能应用于同胞/非同胞兄弟姐妹的母系追踪，因此，特别地，本方法能适用于第三代试管婴儿(非卵子供体受孕)的特殊的无创亲子关系鉴定(仅用于为法庭纠纷提供基因证据)。同时，本方法集中捕获中国人群的高频SNP位点，更适合中国人群的亲缘关系鉴定。

背景技术

1.亲权鉴定

亲权鉴定指应用医学、生物学和人类学的方法检测遗传标记，并依据遗传学理论进行分析，从而对被检者之间是否存在生物学亲缘关系所作的科学判定。亲权鉴定涉及的范围非常广泛，即包括两代直系间亲缘关系的判定，也包括同胞间、隔代直系间，以及旁系个体(叔侄、姨甥等)间亲缘关系的判定。

2.SNP及分型

SNP主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。它是人类可遗传的变异中最常见的一种。占所有已知多态性的90％以上。SNP在人类基因组中广泛存在，平均每500～1000个碱基对中就有1个，估计其总数可达300万个甚至更多。SNP全称Single Nucleotide Polymorphisms，是指在基因组上单个核苷酸的变异，包括转换、颠换、缺失和插入，形成的遗传标记，其数量很多，多态性丰富。从理论上来看每一个SNP位点都可以有4种不同的变异形式,但实际上发生的只有两种，即转换和颠换,二者之比为2：1。SNP在CG序列上出现最为频繁，而且多是C转换为T,原因是CG中的胞嘧啶常被甲基化,而后自发地脱氨成为胸腺嘧啶。一般而言,SNP是指变异频率大于1％的单核苷酸变异。在人类基因组中大概每1000个碱基就有一个SNP,人类基因组上的SNP总量大概是3×10^6个。因此,SNP成为第三代遗传标志,人体许多表型差异、对药物或疾病的易感性等等都可能与SNP有关。

3.线粒体DNA与母系遗传

线粒体中有遗传物质DNA，称为母系遗传。线粒体DNA与存在于细胞核的DNA不同，它们遗传自双亲，而线粒体DNA只来源于母体基因。线粒体只能通过母亲遗传给孩子得从精子与卵子的生成说起。卵子和精子都是由生殖细胞(卵原细胞)经过减数分裂而成，卵原细胞通过增殖和分化形成初级卵母细胞。一个初级卵母细胞经过减数第一次分裂形成一个次级卵母细胞和一个极体(第一极体)，次级卵母细胞减数第二次分裂形成一个卵细胞和一个极体(第二极体)，最后两个极体都死亡，只留下卵细胞。卵原细胞在两次分裂时大部分细胞中的物质都集中在卵细胞中，只有很少的一部分留在极体中，所以极体是没有用的，会死亡，留下卵细胞，卵细胞中细胞核，线粒体等遗传物质和细胞器，还有营养物质，用于胎儿最初的发育。而精子的减数分裂和卵细胞是不一样的，虽然也经历两次减数分裂，但是精子在分裂过程中是均匀分裂，分为四个精子，而没有极体生产，而且在分裂过程中所有的细胞器和营养物质都会被遗弃，只留下细胞核，就是遗传物质。简单来说就是，女性的的生殖细胞虽然分裂的四个细胞，但只留下了一个卵子，并留下了线粒体和遗传物质以及营养物质，卵子比较大；而男性的生殖细胞经过两次分裂留下4个精子，但是精子中只有遗传物质。所以卵子比较少，比较大，精子比较多比较小。

4.高通量目标区域测序