基于纳米孔测序技术解析线粒体DNA高变区单倍型及其在法医混合斑鉴定中的应用研究

本文推荐一项基于G-seq500纳米孔测序平台（Nanopore Sequencing）的创新研究，该研究成功建立线粒体DNA（mtDNA）高变区（HVRs）长片段测序方案，实现单分子级别超高灵敏度（检测限0.0625 ng）和Q50级超高精度测序，突破传统Sanger测序与二代测序（NGS）在混合样本分型中的技术瓶颈，为法医DNA鉴定中混合生物样本的精准溯源提供突破性解决方案。

　　

^Highlight

^方法

首先在G-seq500纳米孔测序平台上完成对人线粒体DNA高变区（HVRs）长片段检测方法的验证。随后将两种DNA标准品（9947A与9948）的扩增产物按不同比例混合进行测序分析。最终采用本方案对模拟及真实犯罪现场混合生物样本进行单倍型分型解析。

^结果

本研究建立的mtDNA HVRs纳米孔测序方案展现出极佳的特性：人类物种特异性、与桑格测序（Sanger Sequencing）及二代测序（NGS）相当的准确性、超高灵敏度（模板检测限达0.0625 ng）、优异重复性和广泛样本适应性（血液、口腔拭子、带毛囊毛发、不同组织及脱落细胞等），并能有效解读Poly-C复杂区域。通过G-seq500平台成功对两种DNA标准品扩增产物1:1至1:99的混合梯度，以及两名无关个体混合血样（3:2、17:3、24:1）实现精准测序与单倍型分离。在强奸案脱落细胞混合样本检测中，该技术方案成功解析嫌疑人单倍型信息。

^结论

基于G-seq500平台的人mtDNA HVRs长读长纳米孔测序完全符合法医DNA方法学要求，具备操作可行性，在法医DNA混合生物样本鉴定中展现出巨大潜力与应用价值。

^讨论

混合生物斑痕的鉴定与检验始终是法医科学领域的重大挑战。当前研究聚焦三大方向：遗传标记开发（如微单倍型）、混合斑基因分型理论（如概率分型法）与测序分析技术。本研究通过纳米孔测序技术成功实现mtDNA单倍型解析，为混合样本溯源提供全新解决方案。

^结论

本研究初步建立了基于合成测序法（NSS）纳米孔平台的mtDNA HVRs测序与单倍型分型流程，其对单源DNA的测序精度与桑格测序和NGS高度一致，更在微量占比低至1%的混合样本解析中表现卓越，展现出巨大的法医DNA应用潜力。