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“基于華大智造ATOPlex平臺開發(fā)的生物樣本識別Panel，經(jīng)過我們測評發(fā)現(xiàn)：它能夠一次性擴增的位點數(shù)（包含的STRs和SNPs數(shù)量）為目前商業(yè)化分析體系中包含最多種類和數(shù)量的遺傳標(biāo)記的法庭科學(xué)多功能一體化生物樣本識別分析體系，包含8個種類359個的遺傳標(biāo)記，能夠提供多維度的生物樣本標(biāo)記信息。其中SNPs標(biāo)記，即使是在150bp的降解樣本組別中也拿到了100%檢出率的結(jié)果，對于極端樣本具有非常好的檢測能力”。
——中山大學(xué)孫宏鈺教授
生物樣本識別是指通過樣本之間在基因水平上的的差異，如SNPs、STRs、甲基化等，進(jìn)行個體化識別。現(xiàn)有的識別技術(shù)包括PCR、qPCR、基因芯片、分子雜交、毛細(xì)管電泳、高通量測序等。通過這些技術(shù)獲取樣本的基因信息，然后與已知的信息進(jìn)行比對，從而獲得與已知信息一致或不一致的結(jié)論，最終對樣本的來源做出判斷。其中，多重PCR方法與高通量測序技術(shù)的結(jié)合，能夠面向微量樣本一次性檢測成百上千個特征位點，在生物樣本鑒定中有著越來越廣泛的作用。
對生物樣本進(jìn)行識別，具有廣泛的應(yīng)用場景，如生物庫樣本識別、植物種子識別、動物品系識別、微生物污染識別和人員身份識別等。為了尋找理想的識別工具，2020年，中山大學(xué)孫宏鈺教授團(tuán)隊對一款生物樣本識別Panel的特異性、靈敏度、混樣檢測能力、抗抑制性、降解檢材適用性、可重復(fù)性和檢測一致性等進(jìn)行了全方位的測評。該Panel基于ATOPlex平臺設(shè)計開發(fā)，即MGIEasy Signature Identification Library Prep Kit（貨號1000020866）。這一測評結(jié)果已于2021年獲刊于?International Journal of Legal Medicine雜志。
這款生物樣本識別Panel基于ATOPlex平臺設(shè)計開發(fā)，針對多種不同類型的特征位點進(jìn)行了多重PCR引物設(shè)計，包括227個特征SNPs、52個常染色體STR、27個X-STR、48個Y-STR和3個線粒體高變區(qū)，擴增子長度60~358bp，并搭配了ATOPlex技術(shù)平臺獨有的擴增試劑。
表1： 基于ATOPlex平臺的生物樣本識別Panel信息
使用華大智造自動化樣本制備系統(tǒng)MGISP-960RS完成文庫構(gòu)建，并于MGISEQ-2000RS完成單端400個堿基的長讀長測序（SE400），該測序平臺采用華大智造獨有的DNBSEQTM技術(shù)，具有高準(zhǔn)確性、低重復(fù)序列率、低標(biāo)簽跳躍的重要特性，能有效避免傳統(tǒng)PCR測序中出現(xiàn)的錯誤積累。測序數(shù)據(jù)通過試劑盒配套的DNA特征識別系統(tǒng)（FIS）獲得結(jié)果，并根據(jù)結(jié)果作進(jìn)一步的整理。
測評結(jié)果Results
01特異性
該Panel在除靈長類的動物以外，小鼠、雞、魚、牛和大腸桿菌等物種均未產(chǎn)生非特異性的擴增產(chǎn)物。在猴子和猩猩中雖能擴增出部分位點，但均為人群中稀有的分型，展示出該產(chǎn)品優(yōu)秀的物種特異性。
02 靈敏度
在0.25ng以上DNA投入量的測試中，STRs/SNPs和mtDNA三種檢測表現(xiàn)為100%的檢出率和一致性。在0.125ng的投入量中，STRs/SNPs和mtDNA檢出率分別為99.48%，100%，100%,一致性為98.15%，100%,100%。甚至在極端少量的DNA投入量的情況下0.0625ng、0.313ng都只有少數(shù)位點丟失的現(xiàn)象。
通過對不同已知信息男女樣本進(jìn)行梯度混樣測試驗證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：大部分的Y-STR型別能夠在男女1：10的混樣中檢測出來，少數(shù)Y-STR能夠在1：1000的混樣中檢測出來。
該Panel對于常見的四種PCR抑制劑（腐殖酸、血紅素、血紅蛋白和靛藍(lán)染料）有較好的抗干擾能力，其中?在25 μM腐殖酸、3.13 μM血紅素、0.78 μM血紅蛋白和0.08 mM靛藍(lán)染料中有100%的檢出率和一致率。
采用這一Panel，在300bp以上降解樣本組別中（G1~G3:2000~300bp），所有類型的檢出率都達(dá)到100%。隨著樣本的完整性繼續(xù)下降(G4~G6:250~150bp)，個別STR出現(xiàn)了allele的丟失，導(dǎo)致一致率出現(xiàn)一定的降低（?95.67%、94.88%,、95.28%），但是所有降解組別樣本中SNPs和mtDNA的一致率都為100%。
