科普篇:DNA亲子鉴定STR分型与SNP分型区别?

来源:万基遗传 时间:2019-12-19

这几年,随着医学技术及时代的发展,亲子鉴定逐渐被更多的人知道,通过鉴定来判断孩子是不是自己亲生的委托人越来越多。从传统的产后亲子鉴定,发展到现在的无处胎儿亲子鉴定,DNA亲子鉴定技术也从STR分型发展到SNP分型。那么STR分型与SNP分型有什么区别呢?

首先从DNA亲子鉴定的发展来讲,亲子鉴定从诞生到现在共经历了三个发展阶段:

第一个阶段是血型鉴定阶段,传统的血清方法能检测红细胞血型、白细胞血型、血清型和红细胞酶型等方式,通过A、B、O三种基因型和A、B、AB和O型四种表现型之间的因果关联,来分析子女与父母之间的亲子关系。但由于血型中遗传标志均为基因编码的产物,多态信息含量(PIC)太少,不能反映DNA编码区的多态性,而且遗传标志存在生理性、病理性变异(如A型、O型血的人受大肠杆菌感染后,B抗原可能呈阳性这样的情况,因此容易失活导致检验结果不准确,不足以精准判定亲权关系;

第二个阶段是STR(Short tandem repeats)又称SSR阶段,即短串联重复序列,又称微卫星DNA(micro satellite DNA),以串联的短序列重复为标志,在不同的生物中串联的重复次数不同,表现为个体1.ATATATATAT 个体2.ATATATATATATATAT,利用少量的STR位点就可以计算亲权系数,位点越多,计算越精准,一般采用16或者21个位点来参与计算。该技术虽然目前还被广泛应用,但亲子鉴定中常会发生STR突变的情况,突变对亲子关系的判定会造成困扰;

第三个阶段是SNP(单个位点的核苷酸突变)阶段,又称单核苷酸多态性鉴定技术,表现为个体1.ATCTGG个体2.ATGTGG,是最新诞生的一种亲子鉴定技术,结合新一代测序技术,可以通过大量SNP基因位点的计算来精准判定亲属关系。单核苷酸多态性(SNP)作为第三代遗传标记,在遗传制图、连锁性分析、疾病基因定位和物种多态性研究等诸多领域中,SNP已经逐渐取代STR,成为首选的遗传标记。

DNA亲子鉴定STR分型与SNP分型区别:

通过上面对DNA亲子鉴定的发展的介绍,大家对STR分型与SNP分型有一定的了解,下面我就来总结一下,STR广泛存在于人类基因组中的DNA多态性基因座.它由2~6碱基对构成核心序列,呈串联重复排列,STR基因位点长度一般在100~300 bp之间,因个体间DNA片断长度或DNA序列差异而成高度多态性,在基因传递过程中遵循孟德尔共显性方式遗传;SNP是在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的一种DNA序列多态性。这种变异可由单个碱基的转换(transition)或颠换(transversion)所引起,也可由碱基的插入或缺失所致。SNP是人类可遗传的变异中最常见的一种,也是基因组中最为稳定的变异,占所有已知多态性的90%以上。任何一个群体中频率不低于1%的SNP位点大约有1000万个,占总的SNP位点的90%。SNP最大限度地代表了不同个体之间的遗传差异。

第三代DNA鉴定技术SNP分型相对于STR分型有那些优势:

1.作为遗传标记,SNP比STR更为稳定,STR序列的突变率高于人类基因的平均突变率,而且STR中存在着多个核心序列重复、核心序列的非整倍重复等现象,SNP则不存在这类问题;

2.SNP检测比STR检测对DNA样本的要求更低,适应更多的特殊环境,SNP是单碱基图片,在PCR过程中一般只需扩增1OObp左右的长度即可完成检测,如在极端温度与湿度的影响下,DNA会降解,很难收集到足够的STR数据,象9.11灾难很多遇难人员身份识别用STR没办法确认,就是通过SNP实现的;

3.相对于STR,SNP的检测样本成本更低,且通量更高;

4.在父母与子女之间的亲缘关系鉴定方面,十几个位点的STR鉴定系统能够提供充分的信息,但当鉴定的需求扩充到更远的亲缘关系,如表亲的样本鉴定时,STR位点鉴定提供的信息则不足以支撑鉴定结果,而SNP位点由于具有远超过STR位点的数量,可以提供更多的信息,理论上能够对很远的亲属关系也提供可信的判定;

简单来说STR分型比SNP分型对样本要求高,相对应的样本信息含量也高,STR遗传标记是重复序列为2-5个核苷酸,含有多个等位基因,SNP遗传标记多数为二等位基因,碱基替换或颠换,这就是为什么SNP更稳定,对样本要求低且检测成本低的原因;STR遗传标记可复合扩增15-20个位点,SNP遗传标记复合扩增50个以上的位点,这也是为什么SNP能够对表亲这样的亲属关系进行鉴定。

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