基因身份證及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基因身份證，包括：平片體；所述平片體上記載有反映個(gè)人特有的20個(gè)STR基因座的基因身份號；20個(gè)所述STR基因座分別為：AMEL、PentaD、D3S1358、D19S433、D13S317、vWA、D7S820、D21S11、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TPOX、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1PO、FGA。本發(fā)明通過記載20個(gè)STR基因座，該STR基因座均展現(xiàn)出良好的多態(tài)性與群體內(nèi)部穩(wěn)定的遺傳性，適合群體遺傳學(xué)研究，提高了個(gè)人特異性，識別率為99.999％以上，檢測簡單，具有完全可重復(fù)性，一旦受檢者走失或被拐，基因身份證中儲存著特定基因信息會幫助公安局尋找和解救丟失兒童。
【專利說明】
基因身份證及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及個(gè)體識別鑒定領(lǐng)域，尤其涉及一種基因身份證及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]遺傳學(xué)家最早發(fā)現(xiàn)人類的分子遺傳差異是基于ABO血型的研究，之后的MNS和Rh血型的分子蛋白標(biāo)記數(shù)據(jù)可以通過分析抗體獲得。對于DNA序列標(biāo)記物的大規(guī)模研究是從1986年P(guān)RC技術(shù)問世開始的。90年代興起的大規(guī)模DNA測序技術(shù)為系統(tǒng)的基因組遺傳差異性研究鋪平了道路。
[0003]現(xiàn)代個(gè)體識別鑒定的主要方法包括ABO血型分析，DNA指紋分析以及最新廣泛應(yīng)用的STR技術(shù)。ABO血型是受3個(gè)復(fù)等位基因控制。決定ABO血型的基因型有6種，表現(xiàn)S型有A/B/ΑΒ/0型4種，可以根據(jù)遺傳規(guī)律計(jì)算親代和子代可能出現(xiàn)的血型概率。DNA指紋是一種小衛(wèi)星DNA序列，具有較高的多態(tài)性。把小衛(wèi)星DNA序列中的核心序列串聯(lián)作為分子探針與其他DNA分子進(jìn)行雜交會呈現(xiàn)特殊的圖譜。STR是一種位于非編碼區(qū)可變串聯(lián)的重復(fù)序列，在人類基因組的染色體上有廣泛分布。STR的重復(fù)片斷長度一般為2?16個(gè)堿基對，一般出現(xiàn)于內(nèi)含子的非編碼區(qū)。STR的重復(fù)序列的多態(tài)性表現(xiàn)為其短序列的重復(fù)次數(shù)差異性極大，多數(shù)為4?60次。但是ABO血型的判定不唯一的，識別率低；DNA識別率雖然高，但是檢測方法復(fù)雜;STR的重復(fù)序列的多態(tài)性表現(xiàn)為其短序列的重復(fù)次數(shù)差異性極大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基因身份證及其制備方法，能夠解決識別率低、檢測復(fù)雜，重復(fù)次數(shù)差異大的技術(shù)問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0006]一種基因身份證，包括:平片體;所述平片體上記載有反映個(gè)人特有的20個(gè)STR基因座的基因身份號；20個(gè)所述5了1?基因座分別為:六1^1^、？61^30、0351358、0195433、0135317、vWA、D7S820、D21Sll、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA。
[0007]優(yōu)選地，所述平片體上還記載有個(gè)人基本信息。
[0008]優(yōu)選地，所述個(gè)人基本信息包括ABO血型、Rh血型信息、照片、姓名、性別、出生日期、住址、父母姓名及身份證信息。
[0009]本發(fā)明提供還提供上述基因身份證的制作方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0010]I)在含有DNA的組織或細(xì)胞樣本中并加入Chelex-100，震蕩、離心，得到含有DNA分子的上層清液；
[0011]2)在PCR反應(yīng)液中加入步驟I)得到含有DNA分子的上層清液，進(jìn)行擴(kuò)增，得到擴(kuò)增產(chǎn)物；
[0012]3)將步驟2)得到的擴(kuò)增產(chǎn)物與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座同步進(jìn)行電泳，再采用熒光標(biāo)記法，與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座對比，得到個(gè)人的STR基因座的基因型；
[0013]4)將步驟3)得到STR基因座的基因型錄入到專門的計(jì)算機(jī)軟件界面，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的基因身份號，上傳到數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)并儲存到平片體上生成基因身份證。
[0014]優(yōu)選地，步驟I)中在含有DNA的組織或細(xì)胞樣本中并加入50?300yL質(zhì)量濃度為4?6%的Chelex-100，在54?60 °C下保溫25?35min，震蕩5?10s，90?110 °C下保溫8?12!11；[11;再震動(dòng)5?108、10000?150001'/111；[11離心2?3111；[11，取含有0嫩分子的上層清液;所述含有DNA的組織或細(xì)胞樣本的面積為05?I cm2。
[0015]優(yōu)選地，步驟I)中還加入2?6yL蛋白酶K溶液，震蕩、離心，提取DNA分子，所述蛋白酶K溶液的濃度為15?2 5mg/ m I。
[0016]優(yōu)選地，步驟2)中在8?1yL PCR反應(yīng)液中加入0.9?1.1yL步驟I)得到的含有DNA分子的上層清液，進(jìn)行擴(kuò)增，得到擴(kuò)增產(chǎn)物。
[0017]優(yōu)選地，所述電泳為凝膠電泳法或者毛細(xì)管電泳法。
[0018]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的基因身份證，通過記載20個(gè)STR基因座，該STR基因座均展現(xiàn)出良好的多態(tài)性與群體內(nèi)部穩(wěn)定的遺傳性，適合群體遺傳學(xué)研究，提高了個(gè)人特異性，識別率為99.999%以上，檢測簡單，具有完全可重復(fù)性，一旦受檢者走失或被拐，基因身份證中儲存著特定基因信息會幫助公安局尋找和解救丟失兒童。
說明附圖
圖1為實(shí)施例制作得到的基因身份證圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對本發(fā)明專利要求的限制。
[0020]本發(fā)明提供的一種基因身份證，包括:平片體;所述平片體上記載有反映個(gè)人特有的20個(gè)3了1?基因座的基因身份號；20個(gè)所述3了1?基因座分別為^1^1^、？61^&0、0331358、D19S433、D13S317、vWA、D7S820、D21Sll、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA。
[0021]上述技術(shù)方案中，通過在平片體上記載STR基因座的基因身份號，使得基因身份證具有高度的個(gè)人特異性，識別率為99.999%以上，一旦受檢者走失或被拐，基因身份證中儲存著特定基因信息會幫助公安局尋找和解救丟失兒童。其中，采用STR基因座有兩大優(yōu)勢，其一，STR位點(diǎn)廣泛分布在常染色體和性染色的基因組上并且數(shù)量可觀，每個(gè)STR位點(diǎn)均展現(xiàn)出相當(dāng)高的多態(tài)性，重復(fù)片段出現(xiàn)次數(shù)4?60不等。本發(fā)明選用的STR位點(diǎn)數(shù)據(jù)來源與歷年科學(xué)期刊積累的80個(gè)人群共計(jì)20個(gè)5了1?位點(diǎn)(0851179、021511、075820工5?1?0、0351358、TH01、D13S317、D16S539、D2S1338、D19S433、vWA、TP0X、D18S51、D5S81、FGA、AMEL、Penta E、卩61^&0、0651043、0125391)的等位基因頻率數(shù)據(jù)。其中018551、0851179、0351358、1'!101、￥職、？64、021511、055818、075820、0135317丄5?1?0，1'0?乂與0165539共計(jì)13個(gè)5了1?位點(diǎn)是美國聯(lián)邦調(diào)查局的DNA聯(lián)合索引系統(tǒng)(CODIS)數(shù)據(jù)庫采用的核心位點(diǎn)，這些位點(diǎn)均展現(xiàn)出良好的多態(tài)性與群體內(nèi)部穩(wěn)定的遺傳性，適合群體遺傳學(xué)研究。其二，STR位點(diǎn)數(shù)據(jù)采集檢測分型的自動(dòng)化整合程度較高，從PCR擴(kuò)增到電泳凝膠掃描至基因數(shù)據(jù)分型均有自動(dòng)化分析儀實(shí)現(xiàn)。
[0022]平片體上還記載有個(gè)人基本信息，其中個(gè)人基本信息包括ABO血型、Rh血型信息、照片、姓名、性別、出生日期、出生地、父母姓名及身份證信息，用于直接反應(yīng)個(gè)人信息。
[0023]本發(fā)明提供了一種基因身份證的制作方法，包括以下步驟:
[0024]I)在含有DNA的組織或細(xì)胞樣本中并加入Chelex-100，震蕩、離心，得到含有DNA分子的上層清液；
[0025]2)在PCR反應(yīng)液中加入步驟I)得到含有DNA分子的上層清液，進(jìn)行擴(kuò)增，得到擴(kuò)增產(chǎn)物；
[0026]3)將步驟2)得到的擴(kuò)增產(chǎn)物與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座同步進(jìn)行電泳，再采用熒光標(biāo)記法，與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座對比，得到個(gè)人的STR基因座的基因型；
[0027]4)將步驟3)得到STR基因座的基因型錄入到專門的計(jì)算機(jī)軟件界面，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的基因身份號，上傳到數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)并儲存到平片體上生成基因身份證。
[0028]上述技術(shù)方案中，由于NDA中存在非編碼區(qū)，使得STR重復(fù)次數(shù)差異性大，因此需要對DNA進(jìn)行提取獲得STR基因座;其中STR基因座是經(jīng)PCR擴(kuò)增、電泳分離后判定其基因型的；基因型的判斷是與標(biāo)準(zhǔn)基因型同步電泳對比判斷得到出的，具有完全可重復(fù)性。
[0029]在本發(fā)明中，DNA提取的方法為在含有DNA的組織或細(xì)胞樣本中并加入Chelex-100，震蕩、離心，得到含有DNA分子的上層清液;在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了使DNA提取率高，在面積為05?Icm2含有DNA的組織或細(xì)胞樣本中并加入50?300yL質(zhì)量濃度為4?6%的Chelex-100，在54?60°C下保溫25?35min，震蕩5?108，90?110°(:下保溫8?12111丨11;再震動(dòng)5?108、10000?1500(^/11^11離心2?31^11，取含有0嫩分子的上層清液;在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以加入2?6yL蛋白酶K溶液，與Che I ex-100共同提取DNA分子。
[0030]在本發(fā)明中，PCR擴(kuò)增的方法為在PCR反應(yīng)液中加入步驟I)得到含有DNA分子的上層清液，進(jìn)行擴(kuò)增;在本發(fā)明的實(shí)施例中，8?1yL PCR反應(yīng)液中加入0.9?1.1yL含有DNA分子的上層清液，進(jìn)行擴(kuò)增，得到擴(kuò)增產(chǎn)物。
[0031]在本發(fā)明中，擴(kuò)增產(chǎn)物與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座同步進(jìn)行電泳，再采用熒光標(biāo)記法，與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座對比，得到個(gè)人的STR基因座的基因型。在本發(fā)明的實(shí)施例中，電泳為凝膠電泳法或者毛細(xì)管電泳法。
[0032]上述方案制作的基因身份證，儲存著反映個(gè)人特有的20個(gè)STR基因座；20個(gè)所述3丁尺基因座分別為:八1^1^、卩61^&0、0351358、0195433、0135317、￥職、075820、021511、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA，使得基因身份證具有高度的個(gè)人特異性，在基因數(shù)據(jù)庫中不會有兩個(gè)基因型完全形同的人，一旦受檢者走失或被拐，基因身份證中儲存著特定基因信息會幫助公安局尋找和解救丟失兒童。
[0033]下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明:
[0034]一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
[0035]采用毛細(xì)管電泳技術(shù)四色熒光染料標(biāo)記的ddNTP(標(biāo)記終止物法)，通過單引物PCR測序反應(yīng)，生成的PCR產(chǎn)物則是相差I(lǐng)個(gè)堿基的3〃〃〃〃末端為4種不同熒光染料的單鏈DNA混合物，使得四種熒光染料的測序PCR產(chǎn)物可在一根毛細(xì)管內(nèi)電泳，從而避免了泳道間迀移率差異的影響，大大提高了測序的精確度。由于分子大小不同，在毛細(xì)管電泳中的迀移率也不同，當(dāng)其通過毛細(xì)管讀數(shù)窗口段時(shí)，激光檢測器窗口中的CCD(charge_coupled device)攝影機(jī)檢測器就可對熒光分子逐個(gè)進(jìn)行檢測，激發(fā)的熒光經(jīng)光柵分光，以區(qū)分代表不同堿基信息的不同顏色的熒光，并在CCD攝影機(jī)上同步成像，分析軟件可自動(dòng)將不同熒光轉(zhuǎn)變?yōu)镈NA序列，從而達(dá)到DNA測序的目的。分析結(jié)果能以凝膠電泳圖譜、熒光吸收峰圖或堿基排列順序等多種形式輸出。
[0036]設(shè)備:AB1-9700PCR儀、低速水平離心機(jī)、凈化工作臺、臺式高速離心機(jī)、臺式低速離心機(jī)、移液器、干式恒溫器、ABI3500型基因分析儀、冰箱(4°C、-20°C)、移動(dòng)/固定紫外燈。
[0037]試劑:
[0038]深圳市核子基因科技有限公司基因身份證AG⑶Expressmarker 20熒光檢測試劑合
ΠΤΤ.
[0039]試劑組成:擴(kuò)增前試劑盒組成:React1n Mix( 100yL/支)2支;EX20 Primers(100yL/支)I支；熱啟動(dòng)C-Taq酶(200yL/支)I支；Control DNA9947A(20yL/支)I支；sdH20(925yL/支)2支。擴(kuò)增后試劑盒組成:EX20 Allelic Ladder(25yL/支)I支；AGCU MarkerSIZ-500(250yL/支)1 支。
[0040]試劑包裝規(guī)格:本試劑盒可供200次樣品實(shí)驗(yàn)。
[0041 ]試劑保存和有效期:本試劑盒有效期為一年，生產(chǎn)日期及批號見產(chǎn)品包裝。收到試劑盒后請保存于-20°C，試劑盒不要反復(fù)凍融。建議用量少的用戶小管分裝后凍存。
[0042]二、STR基因座基因型的獲取
[0043]1、使用標(biāo)本類型:口腔擦拭子或血痕等。
[0044]標(biāo)本采集:1)口腔擦拭子:用干凈的棉簽伸到被鑒定人口腔內(nèi)，棉簽頭輕刮取口腔內(nèi)兩側(cè)(內(nèi)頰、腮幫子處)及舌下處，來回旋轉(zhuǎn)刮動(dòng)5-6次后再取出，放在干凈的紙巾上陰干，重復(fù)取3-5根即可。2)血痕:采血時(shí)先帶口罩及手套，用棉簽沾取酒精消毒采血部位(食指中指環(huán)指均可)，消毒完后用干凈棉簽擦干消毒部位，使用一次性采血針，取三滴直徑約
0.5cm左右大小的血液，滴于采血卡圓形區(qū)域，將采血卡放好裝進(jìn)物證袋并封好。
[0045]標(biāo)本保存和運(yùn)送:在客戶核對采樣信息無誤后將棉簽或血樣卡裝進(jìn)物證袋里并封好，放入4°C冰箱里保存。
[0046]標(biāo)本拒收標(biāo)準(zhǔn):污染、發(fā)霉標(biāo)本。
[0047]2、DNA 提取:
[0048]口腔擦拭子剪取擦痕明顯處，視檢材的情況剪取I cm2，放入1.5ml離心管內(nèi)，加入150yL質(zhì)量濃度為5%Chelex-100及4yL20mg/ml蛋白酶K溶液;56°C保溫30min;高速震蕩8s秒，100 °C保溫1min ；高速震蕩8s，12000r/min離心3min，取上清液用于PCR擴(kuò)增，剩余DNA在
4°C保存。
[0049]3、PCR 擴(kuò)增:
[0050]向干凈的EP管中加入9yLPCR反應(yīng)液，再加入IyL上清液，混勻離心。
[0051]設(shè)置好PCR反應(yīng)循環(huán)參數(shù)后，進(jìn)行擴(kuò)增，擴(kuò)增結(jié)束可放冰箱4°C保存。
[0052]4、電泳檢測:
[0053]從冰箱中取出擴(kuò)增產(chǎn)物與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座同步進(jìn)行電泳，再采用熒光標(biāo)記法，與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座對比，得到個(gè)人的STR基因座的基因型。
[0054]三、基因身份證的生成
[0055]1、在專門的計(jì)算機(jī)軟件界面上錄入個(gè)人基本信息，包括當(dāng)事人的ABO血型和Rh血型信息、照片、姓名、性別、出生日期、出生地、父母姓名；
[0056]2、錄入20個(gè)STR基因座的基因身份號，20個(gè)STR基因座分別為AMEL、PentaD、D3S1358、D19S433、D13S317、vWA、D7S820、D21Sll、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA。
[0057]3、基因身份證的最后生成，特定軟件對所述錄入的所有信息進(jìn)行處理，將各項(xiàng)信息安排在相應(yīng)位置，并顯示一份與正式基因身份證完全一致的視圖，并由專業(yè)彩色打印機(jī)輸出基因身份證。
[0058]采用上述方法制作的基因身份證為平片體，其上配置有個(gè)人信息記載區(qū)，該區(qū)分為個(gè)人免冠正面肖像記載去和個(gè)人姓名等文字信息記載區(qū);平片體上還設(shè)置有個(gè)人基因身份碼記載區(qū)。
[0059]下面舉例說明，王香純的媽媽委托
【申請人】為她制作基因身份證，按照上述介紹的步驟，王香純的媽媽提供了她的個(gè)人的基本信息及含有DNA的細(xì)胞，從中提取她的DNA，用PCR及電泳方法獲取她的20個(gè)STR基因座，并將她的全部信息在軟件界面上進(jìn)行錄入，生成基因身份證，具體參見圖1。
[0060]以上對本發(fā)明提供的一種基因身份證及其制作方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基因身份證，其特征在于，包括:平片體;所述平片體上記載有反映個(gè)人特有的20個(gè)3了1?基因座的基因身份號；20個(gè)所述3了1?基因座分別為^1^1^、？61^&0、0331358、D19S433、D13S317、vWA、D7S820、D21Sll、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA。2.如權(quán)利要求1所述的基因身份證，其特征在于，所述平片體上還記載有個(gè)人基本信息。3.如權(quán)利要求2所述的基因身份證，其特征在于，所述個(gè)人基本信息包括ABO血型、Rh血型信息、照片、姓名、性別、出生日期、住址、父母姓名及身份證信息。4.一種如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的基因身份證的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在含有DNA的組織或細(xì)胞樣本中并加入Chelex-100，震蕩、離心，得到含有DNA分子的上層清液； 2)在PCR反應(yīng)液中加入步驟I)得到含有DNA分子的上層清液，進(jìn)行擴(kuò)增，得到擴(kuò)增產(chǎn)物； 3)將步驟2)得到的擴(kuò)增產(chǎn)物與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座同步進(jìn)行電泳，再采用熒光標(biāo)記法，與標(biāo)準(zhǔn)的STR基因座對比，得到個(gè)人的STR基因座的基因型； 4)將步驟3)得到STR基因座的基因型錄入到專門的計(jì)算機(jī)軟件界面，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的基因身份號，上傳到數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)并儲存到平片體上生成基因身份證。5.如權(quán)利要求4所述的制作方法，其特征在于，步驟I)中在含有DNA的組織或細(xì)胞樣本中并加入50?300yL質(zhì)量濃度為4?6%的Chelex-100，在54?60 °C下保溫25?35min，震蕩5?108，90?110°(:下保溫8?1211^11;再震動(dòng)5?108、10000?1500(^/11^11離心2?311^11，取含有DNA分子的上層清液;所述含有DNA的組織或細(xì)胞樣本的面積為05?lcm2。6.如權(quán)利要求5所述的制作方法，其特征在于，步驟I)中還加入2?6yL蛋白酶K溶液，震蕩、離心，提取DNA分子，所述蛋白酶K溶液的濃度為15?25mg/ml。7.如權(quán)利要求4所述的制作方法，其特征在于，步驟2)中在8?1yLPCR反應(yīng)液中加入0.9?1.1yL步驟I)得到的含有DNA分子的上層清液，進(jìn)行擴(kuò)增，得到擴(kuò)增產(chǎn)物。8.如權(quán)利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述電泳為凝膠電泳法或者毛細(xì)管電泳法。
【文檔編號】C12N15/10GK105925693SQ201610321944
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】張核子
【申請人】深圳市核子基因科技有限公司