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亲子鉴定——NGS解决方案

13520

2026-03-25

一、亲子鉴定的背景

亲子鉴定,又称亲权鉴定,是通过对人类遗传标记的检测,根据遗传规律分析被检者之间的血缘关系。这项技术不仅应用于传统的亲子关系确认,更是法医个体识别领域的核心工具,广泛应用于失踪人员调查、灾难受害者身份识别、刑事案件中嫌疑人与现场物证的匹配等场景。

传统的鉴定技术主要围绕短串联重复序列(STR)展开。STR因其高度多态性,被誉为法医DNA分析的“金标准”。然而,随着司法实践的发展,检材常面临微量、降解、混合等复杂情况,传统STR技术依赖较长DNA片段的局限性日益凸显。单核苷酸多态性(SNP)因其片段短、基因组分布广、突变率低等优势,成为破解这些难题的关键方向。近年来,二代测序(NGS)技术的崛起,使得同时检测数百个SNP(甚至联合STR)成为可能,为亲子鉴定和个体识别提供了前所未有的高通量、高灵敏度解决方案。

二、亲子鉴定技术方案

目前亲子鉴定及法医个体识别的核心技术主要分为传统检测技术与NGS新一代测序技术,其中传统技术以STR毛细管电泳法、SNP一代测序法为代表,NGS技术则包含多重扩增子NGS法与杂交捕获NGS法,不同技术在检测原理、性能特点、适用场景上差异显著。

技术方案

核心原理

检测标记

优势

局限性

适用场景

STR 毛细管电泳法

荧光标记复合扩增 + 毛细管电泳,检测 STR 重复序列数

STR

操作简单、检测速度快、成本较低;行业金标准,结果认可度高

单反应检测位点少,需多次反应;对降解 / 微量样本检测效果差;无法区分混合样本中不同来源的 STR 序列

常规民事亲子鉴定;新鲜、完整的法医检材个体识别

SNP 一代测序法(Sanger)

直接测序检测单核苷酸位点的碱基差异

SNP

检测结果准确;SNP 片段短,对轻度降解样本有一定耐受性

检测通量低,多位点检测成本高、周期长;突变频率检出灵敏度低(<15% 易假阴性);消耗检材多

少量 SNP 位点验证;特定场景下的亲缘辅助判定

NGS - 多重扩增子法

多重 PCR 扩增目标 STR/SNP 位点,结合二代测序实现高通量检测

STR、SNP、mtDNA

单反应检测数百个位点,通量高;可精准检测序列信息,区分混合样本;对痕量样本友好(最低可检测 100pg gDNA);支持血片直扩

相比毛细管电泳法操作稍复杂;需配套生信分析流程

复杂法医检材(微量、轻度降解)的亲子鉴定与个体识别;大规模样本的批量检测

NGS - 杂交捕获法

探针杂交捕获目标 SNP 位点,结合二代测序进行深度分析

SNP

超高灵敏度(0.1ng DNA 即可稳定分型);对重度降解样本耐受性极强;针对特定人群优化,分辨率高

检测成本相对较高;实验流程稍长

法医疑难检材(重度降解、微量接触 DNA);针对汉族等特定人群的精准亲子鉴定与个体识别

三、多重扩增子建库在亲子鉴定方面的技术流程

多重扩增子测序(Multiplex Amplicon Sequencing)是目前法医NGS领域应用最广泛的技术路线,其通过设计多重PCR引物 panel,一次性扩增数百至数千个目标位点(SNP、STR或微单倍型),结合二代测序平台进行高通量测序分析。

1. 样本前处理与 DNA 提取

从各类生物检材(如血液、唾液拭子、指甲、毛根、精斑等)中提取微量基因组DNA。保证 DNA 的回收率与完整性。

2. 多重 PCR 扩增目标位点

根据亲子鉴定与个体识别的需求,设计覆盖常染色体 STR/SNP、性染色体 STR/SNP、mtDNA 的特异性多重引物,进行一轮多重 PCR 反应,同时扩增数百个目标基因位点。针对高度片段化的降解样本,将扩增产物长度控制在 80~160bp;对于 DNA 完整度较高的样本,扩增产物长度可设为 160~300bp,兼顾检测效率与位点覆盖度。

3. 文库构建与纯化

  • 第一轮磁珠纯化:多重 PCR 扩增完成后,采用磁珠对扩增产物进行纯化,去除未反应的引物、dNTP 及杂蛋白等杂质,获得纯的扩增子产物;
  • 接头 PCR 反应:在纯化后的扩增子两侧引入二代测序的通用接头序列(如 Illumina 的 P5/P7 接头),同时加入样本特异性 Barcode,实现多个样本的混合测序;
  • 第二轮磁珠纯化:对接头 PCR 产物再次进行磁珠纯化,去除接头二聚体等非特异性产物,得到高质量的测序文库。

4. 文库质检与上机测序

对构建好的文库进行浓度定量与片段大小检测,确保文库质量符合测序要求;将合格的文库按比例混合,加载至二代测序平台进行高通量测序,根据检测需求设置测序深度,保证位点分型的准确性。

5. 生信分析与结果判定

测序完成后,通过生物信息学分析流程对原始测序数据进行处理:包括数据过滤、比对到参考基因组、基因分型(STR 重复数统计、SNP 碱基判定、mtDNA 序列分析);结合人群遗传频率数据库,计算亲子指数(CPI)、累积排除概率(CPE)或个体识别能力(TDP),最终出具亲子鉴定或个体识别的结果报告。

四、永利3044集团官网相关产品推荐

永利3044集团官网(Yeasen)聚焦于分子生物学检测领域的试剂研发与生产,针对亲子鉴定与法医个体识别的 NGS 多重扩增技术路线,打造了全流程的产品解决方案,覆盖DNA 提取、多重 PCR 扩增、文库构建、磁珠纯化等关键环节,产品兼具高灵敏度、高特异性、高稳定性的特点,适配法医常见检材与主流测序平台。

产品类别

产品名称

货号

规格

核酸提取

MolPure® Magnetic Circulating Cell-FreeDNA Kit 血浆、血清游离 DNA 提取试剂盒

18382ES

20T

MolPure® Magnetic Spots DNA Kit磁珠法干血斑DNA提取试剂盒

18554ES

48T

MolPure® Magnetic M4P1 Blood DNA Kit磁珠法血液DNA提取试剂盒

18504ES

50T/200T

MolPure® Mag96 M4P2 Blood DNA Kit磁珠法96孔血液DNA提取试剂盒(预装版)

18505ES

96T

MolPure® Mag96 Blood DNA Kit FR 磁珠法96孔血液DNA提取试剂盒FR(预封装)

18362ES

96T

多重扩增试剂

4×Hieff® Multiplex PCR Master Mix

12948ES

24T/48T/96T/1000T

4×Hieff® Multiplex PCR Master Mix(UDG plus)

12947ES

24T/96T/1000T

定量试剂

ssDNA Assay Kit 单链DNA qubit定量试剂盒

12645ES

100T/500T

1× dsDNA HS Assay Kit 即用型dsDNA qubit定量试剂

12642ES

100T/500T

纯化磁珠

Hieff NGS® DNA selection Beads (Superior Ampure XP alternative)DNA纯化分选磁珠

12601ES

1mL/5mL/60mL/450mL

接头引物

Hieff NGS® Stubby UDI Primer Kit for Illumina®Set1/Set2/Set3/Set4(板式)

12327-12330ES

96×1T/96×2T

Hieff NGS® Stubby UDI Primer Kit for Illumina®Set1/Set2/Set3/Set4(板式)

13350-13353ES

96×1T/96×2T

环化试剂

Hieff NGS® Fast-Pace DNA Cyclization Kit

13339ES

16T/96T

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