SF∕T 0070-2020 染色体遗传标记高通量测序与法医学应用规范.pdf
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1、ICS 07.140 C 06 SF 中 华 人 民 共 和 国 司 法 行 政 行 业 标 准 SF/T 00702020 染色体遗传标记高通量测序与法医学应用规范 Specification for high-throughput sequencing of chromosomal genetic markers and its forensic applications 2020 - 05 - 29 发布 2020 - 05 - 29 实施 中华人民共和国司法部 发 布 SF/T 00702020 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义
2、. 1 4 缩略语 . 4 5 总体要求 . 4 6 检验程序 . 5 7 结果分析 . 7 8 结果应用 . 8 参考文献 . 9 SF/T 00702020 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由司法鉴定科学研究院提出。 本标准由司法部信息中心归口。 本标准起草单位:司法鉴定科学研究院、四川大学、中山大学、复旦大学、河北医科大学。 本标准主要起草人:李成涛、张素华、侯一平、孙宏钰、谢建辉、李淑瑾。 SF/T 00702020 1 染色体遗传标记高通量测序与法医学应用规范 1
3、范围 本标准规定了染色体遗传标记高通量测序的总体要求、检验程序、结果分析和结果应用。 本标准适用于人体血液(斑)、口腔拭子(唾液斑)、精液(斑)、带毛囊毛发、羊水和组织块等检材的染色体遗传标记高通量测序与法医学应用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 27025 检测和校准实验室能力的通用要求 GB/T 372232018 亲权鉴定技术规范 SF/Z JD01050112018 法医学ST
4、R基因座命名规范 SF/Z JD01050122018 个体识别技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 基因座 locus 基因在染色体上所占的位置。 3.2 等位基因 allele 位于同源染色体的相同位置上有差异的DNA片段互称为等位基因。 3.3 基因型 genotype 个体在一个或者多个基因座上等位基因的组合。 3.4 杂合子 heterozygote 二倍体中同源染色体同一位点上的两个等位基因不相同的基因型个体。 SF/T 00702020 2 3.5 纯合子 homozygote 二倍体中同源染色体同一位点上的两个等位基因相同的基因型个体。 3.6 微变异
5、等位基因/中间等位基因 microvariant allele/ intermediate allele STR基因座上表现为含有不完整重复单位的等位基因。 3.7 文库 library 通过生物来源、人工合成或克隆技术等获取的重建分子群。 注:如基因组文库、互补DNA文库、噬菌体展示文库等。 3.8 短串联重复序列 short tandem repeat,STR 人类基因组中由26个碱基对作为核心单位,串联重复所形成的一类多态性遗传标记。 3.9 单核苷酸多态性 single nucleotide polymorphism,SNP 人类基因组中同一位置由单个核苷酸的变异所形成的一类多态性遗传
6、标记。 3.10 插入缺失多态性 insertion deletion polymorphism,InDel 人类基因组中插入或缺失不同长度DNA片段所形成的一类多态性遗传标记。 3.11 引物 primer 在DNA复制过程中,能与模板链互补并作为复制延伸的起始点、具有一定长度和碱基顺序的寡核苷酸链。 3.12 DNA聚合酶 DNA polymerase 以DNA单链为模板, 基于碱基互补配对原则, 催化底物脱氧核糖核苷三磷酸分子生成双链DNA时所需要的酶。 3.13 聚合酶链反应 polymerase chain reaction,PCR 模板DNA先经高温变性为两条单链, 在适宜的温度下
7、, 成对的引物分别与两条模板DNA单链上的一段互补序列发生退火,随后在DNA聚合酶作用下,以四种dNTP(dATP、dGTP、dTTP、dCTP)为底物,催化磷酸二酯键形成, 使引物得以延伸, 如此反复变性、 退火和延伸这一循环, 使位于两段靶序列之间的DNA片段呈几何倍数扩增。 SF/T 00702020 3 3.14 乳液聚合酶链反应 emulsion polymerase chain reaction,ePCR 乳化 PCR 按照一定的混合比例,将用于PCR反应的水相体系与油相体系混合,产生大量油包水的微乳液滴,每个微乳液滴形成独立PCR反应空间; 如果PCR反应体系中加入的核酸模板数量
8、合适, 每个微乳液滴内将只含有一个模板分子;然后,每个微乳液滴进行平行扩增,即可同时得到大量模板分子的扩增产物。 3.15 桥式聚合酶链反应 bridge polymerase chain reaction 桥式PCR bridge PCR 连接在芯片上的DNA单链的3末端序列与邻近的连接在芯片上的寡核苷酸链以碱基互补的形式进行结合;然后,在PCR反应过程中,以该寡核苷酸链作为引物进行扩增生成新的单链。如此反复该过程,可以获得含有单分子的簇。 3.16 高通量测序 high-throughput sequencing 大规模平行测序 massively parallel sequencing,
9、MPS 下一代测序 next generation sequencing,NGS 二代测序 second generation sequencing,SGS 能同时对大量DNA分子进行序列测定的技术。 注:通常一次测序反应能产生不低于100Mb的测序数据。 3.17 接头 adapter 一段人工合成的长度较短的能与平末端或者黏性末端匹配(连接)的DNA片段。 3.18 碱基识别 base calling 测序过程中荧光信号或其它测序反应产生的信号转换为碱基序列信息的过程。 3.19 测序通量 sequencing throughput 单次测序可获得DNA序列信息的数据量。 注:通常以碱基数
10、表示。 3.20 测序读长 read length of gene sequencing 测序能测得的DNA片段的长度。 注:以碱基数表示。 3.21 测序深度 sequencing depth SF/T 00702020 4 待测遗传标记进行高通量测序获得的总碱基数与遗传标记大小的比值。 注:通常以次数()表示。 3.22 碱基识别正确率 accuracy of base calling 单次测序正确的碱基数占测序获得的总碱基数比例。 3.23 碱基识别错误率 inaccuracy of base calling 单次测序错误的碱基数占测序获得的总碱基数比例。 3.24 碱基识别质量 qua
11、lity of base calling 衡量碱基正确识别的概率。通常以数字值直接表示。 碱基识别质量与碱基识别错误率之间的关系可用公式(1)表示: . (1) 式中: Q碱基识别质量; P碱基识别错误率。 3.25 等位基因测序深度比 allele coverage (count) ratio,ACR 位于常染色体和X染色体上的基因座为杂合子时,两个等位基因的测序深度的百分比值。 注:常用来评估遗传标记经高通量测序后杂合子的两个等位基因被检测的均衡性。 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 CPI 累积亲权指数(Combined Parentage Index) DNA 脱氧核糖核酸(Deo
12、xyribonucleic Acid) LR 似然率(Likelihood Ratio) PI 亲权指数(Parentage Index) 5 总体要求 5.1 人员 鉴定人应具有法医物证鉴定执业资格, 熟悉并掌握基于高通量测序进行染色体遗传标记检测的原理和方法,并能使用分析软件对测序结果进行正确的分析与评价。 5.2 检测步骤 使用高通量测序仪进行染色体遗传标记检测的步骤如下: SF/T 00702020 5 a) 采样; b) DNA 提取和定量; c) 构建测序文库(遗传标记的靶向富集、连接接头、文库扩增与文库质控); d) 高通量测序(选择合适的文库上机浓度、测序模板的制备与测序);
13、e) 结果分析与结果应用。 测序活动完毕后,应将各个环节的记录进行分类归档。 注:本标准中染色体遗传标记指分布于人类基因组常染色体和性染色体上的STR、SNP以及InDel遗传标记。 5.3 实验室设施与环境 实验室的设施与环境除应符合GB/T 27025的规定外,还包括: a) 实验室宜根据处理步骤设置分隔独立的工作区域,并有明显的标识,各区间不能直通; b) 各区之间如果是紧密相连,应安装物品传递舱; c) 所有实验操作宜在规定区域进行。 6 检验程序 6.1 基本要求 6.1.1 实验室应对采用的高通量测序仪撰写作业指导书,并组织实验人员进行培训与考核。 6.1.2 实验室应对采用的商品
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