《Revista Espa?ola de Medicina Legal》:Avances en nomenclatura para la implementación de la genómica forense
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本文综述了基于MPS的法医STR分析技术,比较了序列基(SB)与长度基(LB)的优缺点,介绍了ISFG推荐的统一命名方案及FSSG、STRiDER等生物信息学工具,并指出实验室应用中的挑战与数据库整合需求。
Mayra Elizabeth García-Aceves | José Alonso Aguilar-Velázquez
墨西哥哈利斯科州奥科特兰市瓜达拉哈拉大学(CUCiénega-UdeG)Ciénega大学中心医学与生命科学系分子遗传学研究所
摘要
本文综述了基于大规模并行测序(MPS)技术的主流商业法医基因组学平台和试剂盒。文章探讨了不同方法的优势,例如基于序列(SB)的等位基因定义相较于基于长度(LB)的等位基因在确定复杂亲属关系方面的优越性。最近,国际法医遗传学协会(ISFG)提出了基于最常用STR序列最小长度范围的SB等位基因命名规范,这有助于统一不同试剂盒、软件和实验室的结果,便于数据对比与数据库构建。文中还介绍了相关生物信息学资源:1)FSSG(法医STR序列结构指南);2)STRiDER(ENFSI身份识别STR参考数据库);3)STRSeq(STR测序项目)。ISFG推荐使用FDSTools和STRNaming软件根据STR结构进行等位基因命名(例如D13S317 CE11_TATC[12]AATC[1]ATCT[3])。然而,在日常法医工作中,使用简洁且易于理解的序列代码更为实用,便于实验室间的数据交流。ISFG还介绍了SID平台,该平台可通过算法自动生成STR序列代码(例如D13S317_11_IUSW)。尽管仍有改进空间,但这些进展为法医基因组学的广泛应用奠定了基础,对其深入理解至关重要。本文旨在为此做出贡献。
章节片段
引言
近几十年来,短串联重复序列(STR)已成为人类身份鉴定中的首选标记,因为它们能解决绝大多数亲属关系鉴定和法医案件。STR基因型分析通过PCR扩增后进行毛细管电泳(CE)检测,并结合荧光检测系统完成1。
法医基因组学平台
目前法医基因组学领域主要有两种基于MPS技术的平台:Verogen-QIAGEN的MiSeq FGx(基于合成测序技术SBS)和Thermofisher Scientific的Ion Torrent(基于测序过程中的离子检测技术)12。更多技术详情可参考B?rsting等人的综述
国际法医遗传学协会(ISFG)关于大规模并行测序(MPS)处理短串联重复序列(STR)的建议
从传统遗传学到法医基因组学的转变带来了诸多挑战,其中关键问题是基于CE技术的LB等位基因与基于序列的SB等位基因之间的兼容性。这一兼容性确保了不同技术生成的STR基因型结果的可比性,同时便于利用全球现有的数据库(包含犯罪案件、失踪人员及其家属等信息)
基于序列的SB等位基因命名资源
为推动SB等位基因命名标准的普及,ISFG提供了三份生物信息学资源:FSSG(法医STR序列结构指南)、STRiDER(ENFSI身份识别STR参考数据库)和STRSeq(STR测序项目)(图4)。FSSG是一个Excel文件,列出了ISFG规定的最小序列范围,涵盖了最常见的Y-STR、X-STR和aSTR类型
SB等位基因命名软件
在法医分析中,使用MPS技术获得STR序列后,需用标准化命名系统表示结果。ISFG早期建议使用CSF1PO 12a、12b、12c等代码,或通过CE技术描述STR内部结构(如CSF1PO CE13_TCTA)。最新建议改进了这一命名方式
挑战与局限
建立统一的SB等位基因命名体系对法医基因组学至关重要,有助于实现基因型数据的一致性比较及数据库建设。然而,该体系在实验室日常应用中仍面临诸多挑战,尤其是提升相关人员的生物信息学技能
结论
ISFG的最新建议为SB等位基因的命名提供了统一标准,借助FSSG、STRiDER、STRSeq、FDSTools-STRNaming和SID等工具可高效实现等位基因命名。新规范促进了不同试剂盒、平台及实验室间的数据交流,同时确保了基因组信息的准确应用
资助
作者感谢CONAHCyT项目(编号286623)对H. R-V在墨西哥法医基因组学研究的支持,以及M.E. G-A获得的博士后奖学金(编号664279)