基因身份证及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基因身份证，包括：平片体；所述平片体上记载有反映个人特有的20个STR基因座的基因身份号；20个所述STR基因座分别为：AMEL、PentaD、D3S1358、D19S433、D13S317、vWA、D7S820、D21S11、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TPOX、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1PO、FGA。本发明通过记载20个STR基因座，该STR基因座均展现出良好的多态性与群体内部稳定的遗传性，适合群体遗传学研究，提高了个人特异性，识别率为99.999％以上，检测简单，具有完全可重复性，一旦受检者走失或被拐，基因身份证中储存着特定基因信息会帮助公安局寻找和解救丢失儿童。
【专利说明】
基因身份证及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及个体识别鉴定领域，尤其涉及一种基因身份证及其制备方法。
【背景技术】
[0002]遗传学家最早发现人类的分子遗传差异是基于ABO血型的研究，之后的MNS和Rh血型的分子蛋白标记数据可以通过分析抗体获得。对于DNA序列标记物的大规模研究是从1986年PRC技术问世开始的。90年代兴起的大规模DNA测序技术为系统的基因组遗传差异性研究铺平了道路。
[0003]现代个体识别鉴定的主要方法包括ABO血型分析，DNA指纹分析以及最新广泛应用的STR技术。ABO血型是受3个复等位基因控制。决定ABO血型的基因型有6种，表现S型有A/B/ΑΒ/0型4种，可以根据遗传规律计算亲代和子代可能出现的血型概率。DNA指纹是一种小卫星DNA序列，具有较高的多态性。把小卫星DNA序列中的核心序列串联作为分子探针与其他DNA分子进行杂交会呈现特殊的图谱。STR是一种位于非编码区可变串联的重复序列，在人类基因组的染色体上有广泛分布。STR的重复片断长度一般为2?16个碱基对，一般出现于内含子的非编码区。STR的重复序列的多态性表现为其短序列的重复次数差异性极大，多数为4?60次。但是ABO血型的判定不唯一的，识别率低；DNA识别率虽然高，但是检测方法复杂;STR的重复序列的多态性表现为其短序列的重复次数差异性极大。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的是提供一种基因身份证及其制备方法，能够解决识别率低、检测复杂，重复次数差异大的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:
[0006]一种基因身份证，包括:平片体;所述平片体上记载有反映个人特有的20个STR基因座的基因身份号；20个所述5了1?基因座分别为:六1^1^、？61^30、0351358、0195433、0135317、vWA、D7S820、D21Sll、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA。
[0007]优选地，所述平片体上还记载有个人基本信息。
[0008]优选地，所述个人基本信息包括ABO血型、Rh血型信息、照片、姓名、性别、出生日期、住址、父母姓名及身份证信息。
[0009]本发明提供还提供上述基因身份证的制作方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0010]I)在含有DNA的组织或细胞样本中并加入Chelex-100，震荡、离心，得到含有DNA分子的上层清液；
[0011]2)在PCR反应液中加入步骤I)得到含有DNA分子的上层清液，进行扩增，得到扩增产物；
[0012]3)将步骤2)得到的扩增产物与标准的STR基因座同步进行电泳，再采用荧光标记法，与标准的STR基因座对比，得到个人的STR基因座的基因型；
[0013]4)将步骤3)得到STR基因座的基因型录入到专门的计算机软件界面，转换为相应的基因身份号，上传到数据库中，同时并储存到平片体上生成基因身份证。
[0014]优选地，步骤I)中在含有DNA的组织或细胞样本中并加入50?300yL质量浓度为4?6%的Chelex-100，在54?60 °C下保温25?35min，震荡5?10s，90?110 °C下保温8?12!11；[11;再震动5?108、10000?150001'/111；[11离心2?3111；[11，取含有0嫩分子的上层清液;所述含有DNA的组织或细胞样本的面积为05?I cm2。
[0015]优选地，步骤I)中还加入2?6yL蛋白酶K溶液，震荡、离心，提取DNA分子，所述蛋白酶K溶液的浓度为15?2 5mg/ m I。
[0016]优选地，步骤2)中在8?1yL PCR反应液中加入0.9?1.1yL步骤I)得到的含有DNA分子的上层清液，进行扩增，得到扩增产物。
[0017]优选地，所述电泳为凝胶电泳法或者毛细管电泳法。
[0018]从上述技术方案可以看出，本发明提供的基因身份证，通过记载20个STR基因座，该STR基因座均展现出良好的多态性与群体内部稳定的遗传性，适合群体遗传学研究，提高了个人特异性，识别率为99.999%以上，检测简单，具有完全可重复性，一旦受检者走失或被拐，基因身份证中储存着特定基因信息会帮助公安局寻找和解救丢失儿童。
说明附图
图1为实施例制作得到的基因身份证图。
【具体实施方式】
[0019]为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
[0020]本发明提供的一种基因身份证，包括:平片体;所述平片体上记载有反映个人特有的20个3了1?基因座的基因身份号；20个所述3了1?基因座分别为^1^1^、？61^&0、0331358、D19S433、D13S317、vWA、D7S820、D21Sll、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA。
[0021]上述技术方案中，通过在平片体上记载STR基因座的基因身份号，使得基因身份证具有高度的个人特异性，识别率为99.999%以上，一旦受检者走失或被拐，基因身份证中储存着特定基因信息会帮助公安局寻找和解救丢失儿童。其中，采用STR基因座有两大优势，其一，STR位点广泛分布在常染色体和性染色的基因组上并且数量可观，每个STR位点均展现出相当高的多态性，重复片段出现次数4?60不等。本发明选用的STR位点数据来源与历年科学期刊积累的80个人群共计20个5了1?位点(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)的等位基因频率数据。其中018551、0851179、0351358、1'!101、￥職、？64、021511、055818、075820、0135317丄5?1?0，1'0?乂与0165539共计13个5了1?位点是美国联邦调查局的DNA联合索引系统(CODIS)数据库采用的核心位点，这些位点均展现出良好的多态性与群体内部稳定的遗传性，适合群体遗传学研究。其二，STR位点数据采集检测分型的自动化整合程度较高，从PCR扩增到电泳凝胶扫描至基因数据分型均有自动化分析仪实现。
[0022]平片体上还记载有个人基本信息，其中个人基本信息包括ABO血型、Rh血型信息、照片、姓名、性别、出生日期、出生地、父母姓名及身份证信息，用于直接反应个人信息。
[0023]本发明提供了一种基因身份证的制作方法，包括以下步骤:
[0024]I)在含有DNA的组织或细胞样本中并加入Chelex-100，震荡、离心，得到含有DNA分子的上层清液；
[0025]2)在PCR反应液中加入步骤I)得到含有DNA分子的上层清液，进行扩增，得到扩增产物；
[0026]3)将步骤2)得到的扩增产物与标准的STR基因座同步进行电泳，再采用荧光标记法，与标准的STR基因座对比，得到个人的STR基因座的基因型；
[0027]4)将步骤3)得到STR基因座的基因型录入到专门的计算机软件界面，转换为相应的基因身份号，上传到数据库中，同时并储存到平片体上生成基因身份证。
[0028]上述技术方案中，由于NDA中存在非编码区，使得STR重复次数差异性大，因此需要对DNA进行提取获得STR基因座;其中STR基因座是经PCR扩增、电泳分离后判定其基因型的；基因型的判断是与标准基因型同步电泳对比判断得到出的，具有完全可重复性。
[0029]在本发明中，DNA提取的方法为在含有DNA的组织或细胞样本中并加入Chelex-100，震荡、离心，得到含有DNA分子的上层清液;在本发明的实施例中，为了使DNA提取率高，在面积为05?Icm2含有DNA的组织或细胞样本中并加入50?300yL质量浓度为4?6%的Chelex-100，在54?60°C下保温25?35min，震荡5?108，90?110°(:下保温8?12111丨11;再震动5?108、10000?1500(^/11^11离心2?31^11，取含有0嫩分子的上层清液;在本发明的其他实施例中，还可以加入2?6yL蛋白酶K溶液，与Che I ex-100共同提取DNA分子。
[0030]在本发明中，PCR扩增的方法为在PCR反应液中加入步骤I)得到含有DNA分子的上层清液，进行扩增;在本发明的实施例中，8?1yL PCR反应液中加入0.9?1.1yL含有DNA分子的上层清液，进行扩增，得到扩增产物。
[0031]在本发明中，扩增产物与标准的STR基因座同步进行电泳，再采用荧光标记法，与标准的STR基因座对比，得到个人的STR基因座的基因型。在本发明的实施例中，电泳为凝胶电泳法或者毛细管电泳法。
[0032]上述方案制作的基因身份证，储存着反映个人特有的20个STR基因座；20个所述3丁尺基因座分别为:八1^1^、卩61^&0、0351358、0195433、0135317、￥職、075820、021511、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA，使得基因身份证具有高度的个人特异性，在基因数据库中不会有两个基因型完全形同的人，一旦受检者走失或被拐，基因身份证中储存着特定基因信息会帮助公安局寻找和解救丢失儿童。
[0033]下面结合实施例进一步说明本发明:
[0034]一、实验准备
[0035]采用毛细管电泳技术四色荧光染料标记的ddNTP(标记终止物法)，通过单引物PCR测序反应，生成的PCR产物则是相差I个碱基的3〃〃〃〃末端为4种不同荧光染料的单链DNA混合物，使得四种荧光染料的测序PCR产物可在一根毛细管内电泳，从而避免了泳道间迀移率差异的影响，大大提高了测序的精确度。由于分子大小不同，在毛细管电泳中的迀移率也不同，当其通过毛细管读数窗口段时，激光检测器窗口中的CCD(charge_coupled device)摄影机检测器就可对荧光分子逐个进行检测，激发的荧光经光栅分光，以区分代表不同碱基信息的不同颜色的荧光，并在CCD摄影机上同步成像，分析软件可自动将不同荧光转变为DNA序列，从而达到DNA测序的目的。分析结果能以凝胶电泳图谱、荧光吸收峰图或碱基排列顺序等多种形式输出。
[0036]设备:AB1-9700PCR仪、低速水平离心机、净化工作台、台式高速离心机、台式低速离心机、移液器、干式恒温器、ABI3500型基因分析仪、冰箱(4°C、-20°C)、移动/固定紫外灯。
[0037]试剂:
[0038]深圳市核子基因科技有限公司基因身份证AG⑶Expressmarker 20荧光检测试剂合
ΠΤΤ.
[0039]试剂组成:扩增前试剂盒组成:React1n Mix( 100yL/支)2支;EX20 Primers(100yL/支)I支；热启动C-Taq酶(200yL/支)I支；Control DNA9947A(20yL/支)I支；sdH20(925yL/支)2支。扩增后试剂盒组成:EX20 Allelic Ladder(25yL/支)I支；AGCU MarkerSIZ-500(250yL/支)1 支。
[0040]试剂包装规格:本试剂盒可供200次样品实验。
[0041 ]试剂保存和有效期:本试剂盒有效期为一年，生产日期及批号见产品包装。收到试剂盒后请保存于-20°C，试剂盒不要反复冻融。建议用量少的用户小管分装后冻存。
[0042]二、STR基因座基因型的获取
[0043]1、使用标本类型:口腔擦拭子或血痕等。
[0044]标本采集:1)口腔擦拭子:用干净的棉签伸到被鉴定人口腔内，棉签头轻刮取口腔内两侧(内颊、腮帮子处)及舌下处，来回旋转刮动5-6次后再取出，放在干净的纸巾上阴干，重复取3-5根即可。2)血痕:采血时先带口罩及手套，用棉签沾取酒精消毒采血部位(食指中指环指均可)，消毒完后用干净棉签擦干消毒部位，使用一次性采血针，取三滴直径约
0.5cm左右大小的血液，滴于采血卡圆形区域，将采血卡放好装进物证袋并封好。
[0045]标本保存和运送:在客户核对采样信息无误后将棉签或血样卡装进物证袋里并封好，放入4°C冰箱里保存。
[0046]标本拒收标准:污染、发霉标本。
[0047]2、DNA 提取:
[0048]口腔擦拭子剪取擦痕明显处，视检材的情况剪取I cm2，放入1.5ml离心管内，加入150yL质量浓度为5%Chelex-100及4yL20mg/ml蛋白酶K溶液;56°C保温30min;高速震荡8s秒，100 °C保温1min ；高速震荡8s，12000r/min离心3min，取上清液用于PCR扩增，剩余DNA在
4°C保存。
[0049]3、PCR 扩增:
[0050]向干净的EP管中加入9yLPCR反应液，再加入IyL上清液，混匀离心。
[0051]设置好PCR反应循环参数后，进行扩增，扩增结束可放冰箱4°C保存。
[0052]4、电泳检测:
[0053]从冰箱中取出扩增产物与标准的STR基因座同步进行电泳，再采用荧光标记法，与标准的STR基因座对比，得到个人的STR基因座的基因型。
[0054]三、基因身份证的生成
[0055]1、在专门的计算机软件界面上录入个人基本信息，包括当事人的ABO血型和Rh血型信息、照片、姓名、性别、出生日期、出生地、父母姓名；
[0056]2、录入20个STR基因座的基因身份号，20个STR基因座分别为AMEL、PentaD、D3S1358、D19S433、D13S317、vWA、D7S820、D21Sll、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA。
[0057]3、基因身份证的最后生成，特定软件对所述录入的所有信息进行处理，将各项信息安排在相应位置，并显示一份与正式基因身份证完全一致的视图，并由专业彩色打印机输出基因身份证。
[0058]采用上述方法制作的基因身份证为平片体，其上配置有个人信息记载区，该区分为个人免冠正面肖像记载去和个人姓名等文字信息记载区;平片体上还设置有个人基因身份码记载区。
[0059]下面举例说明，王香纯的妈妈委托
【申请人】为她制作基因身份证，按照上述介绍的步骤，王香纯的妈妈提供了她的个人的基本信息及含有DNA的细胞，从中提取她的DNA，用PCR及电泳方法获取她的20个STR基因座，并将她的全部信息在软件界面上进行录入，生成基因身份证，具体参见图1。
[0060]以上对本发明提供的一种基因身份证及其制作方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种基因身份证，其特征在于，包括:平片体;所述平片体上记载有反映个人特有的20个3了1?基因座的基因身份号；20个所述3了1?基因座分别为^1^1^、？61^&0、0331358、D19S433、D13S317、vWA、D7S820、D21Sll、D16S539、D18S51、PentaE、D6S1043、TP0X、D8S1179、TH01、D5S818、D2S1338、D12S391、CSF1P0、FGA。2.如权利要求1所述的基因身份证，其特征在于，所述平片体上还记载有个人基本信息。3.如权利要求2所述的基因身份证，其特征在于，所述个人基本信息包括ABO血型、Rh血型信息、照片、姓名、性别、出生日期、住址、父母姓名及身份证信息。4.一种如权利要求1?3任一项所述的基因身份证的制作方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)在含有DNA的组织或细胞样本中并加入Chelex-100，震荡、离心，得到含有DNA分子的上层清液； 2)在PCR反应液中加入步骤I)得到含有DNA分子的上层清液，进行扩增，得到扩增产物； 3)将步骤2)得到的扩增产物与标准的STR基因座同步进行电泳，再采用荧光标记法，与标准的STR基因座对比，得到个人的STR基因座的基因型； 4)将步骤3)得到STR基因座的基因型录入到专门的计算机软件界面，转换为相应的基因身份号，上传到数据库中，同时并储存到平片体上生成基因身份证。5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，步骤I)中在含有DNA的组织或细胞样本中并加入50?300yL质量浓度为4?6%的Chelex-100，在54?60 °C下保温25?35min，震荡5?108，90?110°(:下保温8?1211^11;再震动5?108、10000?1500(^/11^11离心2?311^11，取含有DNA分子的上层清液;所述含有DNA的组织或细胞样本的面积为05?lcm2。6.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于，步骤I)中还加入2?6yL蛋白酶K溶液，震荡、离心，提取DNA分子，所述蛋白酶K溶液的浓度为15?25mg/ml。7.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，步骤2)中在8?1yLPCR反应液中加入0.9?1.1yL步骤I)得到的含有DNA分子的上层清液，进行扩增，得到扩增产物。8.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述电泳为凝胶电泳法或者毛细管电泳法。
【文档编号】C12N15/10GK105925693SQ201610321944
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】张核子
【申请人】深圳市核子基因科技有限公司