概念
兒童DNA檢測入庫,通過運用基因測序技術,獲得DNA信息,並把信息錄入到全國統一失蹤人口信息平台,進行統一管理。打拐DNA信息庫 ,就是在全國範圍內,由各地方負責機構一方面對丟失孩子報案的家長採集DNA樣本,另一方面對各地在街頭流浪乞討和被組織從事違法犯罪活動的未成年人一律採集DNA樣本,並將這些數據錄入到專門的全國聯網的統一資料庫。收集到的DNA數據和DNA資料庫自動比對能幫助很多丟失的兒童找到父母。
採用父母的基因信息與疑似兒童的基因信息作比較,是基於人的基因序列可以通過父母的遺傳進行複製且終身不變的原理。如果一旦孩子走失,要將父母的DNA信息與海量的基因數據對比仍然是一件複雜的事情,且並不能完全保障所有信息都能收集。這樣就涉及到兒童DNA信息的檢測和錄入全國統一失蹤人口信息平台,為防拐、打拐做準備。
原理
DNA序列測定分手工測序和自動測序,手工測序包括Sanger雙脫氧鏈終止法和Maxam-Gilbert化學降解法。自動化測序實際上已成為當今DNA序列分析的主流。美國PEABI公司已生產出373型、377型、310型、3700和3100型等DNA測序儀,其中310型是臨床檢測實驗室中使用最多的一種型號。本實驗介紹的是ABIPRISM310型DNA測序儀的測序原理和操作規程 。
ABIPRISM3100型基因分析儀(即DNA測序儀) ,採用毛細管電泳技術取代傳統的聚丙烯醯胺平板電泳,套用該公司專利的四色螢光染料標記的ddNTP(標記終止物法),因此通過單引物PCR測序反應,生成的PCR產物則是相差1個鹼基的3''''末端為4種不同螢光染料的單鏈DNA混合物,使得四種螢光染料的測序PCR產物可在一根毛細管內電泳,從而避免了泳道間遷移率差異的影響,大大提高了測序的精確度。由於分子大小不同,在毛細管電泳中的遷移率也不同,當其通過毛細管讀數視窗段時,雷射檢測器視窗中的CCD(charge-coupleddevice)攝影機檢測器就可對螢光分子逐個進行檢測,激發的螢光經光柵分光,以區分代表不同鹼基信息的不同顏色的螢光,並在CCD攝影機上同步成像,分析軟體可自動將不同螢光轉變為DNA序列,從而達到DNA測序的目的。分析結果能以凝膠電泳圖譜、螢光吸收峰圖或鹼基排列順序等多種形式輸出。
它是一台能自動灌膠、自動進樣、自動數據收集分析等全自動電腦控制的測定DNA片段的鹼基順序或大小和定量的高檔精密儀器。PE公司還提供凝膠高分子聚合物,包括DNA測序膠(POP6)和GeneScan膠(POP4)。這些凝膠顆粒孔徑均一,避免了配膠條件不一致對測序精度的影響。它主要由毛細管電泳裝置、Macintosh電腦、彩色印表機和電泳等附屬檔案組成。電腦中則包括資料收集,分析和儀器運行等軟體。它使用最新的CCD攝影機檢測器,使DNA測序縮短至2.5h,PCR片段大小分析和定量分析為10~40min。
由於該儀器具有DNA測序,PCR片段大小分析和定量分析等功能,因此可進行DNA測序、雜合子分析、單鏈構象多態性分析(SSCP)、微衛星序列分析、長片段PCR、RT-PCR(定量PCR)等分析,臨床上可除進行常規DNA測序外,還可進行單核苷酸多態性(SNP)分析、基因突變檢測、HLA配型、法醫學上的親子和個體鑑定、微生物與病毒的分型與鑑定等。
【試劑與器材】
1.BigDye測序反應試劑盒主要試劑是BigDyeMix,內含PE專利四色螢光標記的ddNTP和普通dNTP,AmpliTaqDNApolymeraseFS,反應緩衝液等。
2.pGEM-3Zf(+)雙鏈DNA對照模板0.2g/L,試劑盒配套試劑。
3.M13(-21)引物TGTAAAACGACGGCCAGT,3.2μmol/L,即3.2pmol/μl,試劑盒配套試劑。
4.DNA測序模板可以是PCR產物、單鏈DNA和質粒DNA等。模板濃度應調整在PCR反應時取量1μl為宜。本實驗測定的質粒DNA,濃度為0.2g/L,即200ng/μl。
5.引物需根據所要測定的DNA片段設計正向或反向引物,配製成3.2μmol/L,即3.2pmol/μl。如重組質粒中含通用引物序列也可用通用引物,如M13(-21)引物,T7引物等。
6.滅菌去離子水或三蒸水。
7.0.2ml或和0.5ml的PCR管蓋體分離,PE公司產品。
8.3mol/L醋酸鈉(pH5.2)稱取40.8gNaAc•3H2O溶於70ml蒸餾水中,冰醋酸調pH至5.2,定容至100ml,高壓滅菌後分裝。
9.70%乙醇和無水乙醇。
10.NaAc/乙醇混合液取37.5ml無水乙醇和2.5ml3mol/LNaAc混勻,室溫可保存1年。
11.POP6測序膠ABI產品。
12.模板抑制試劑(TSR)ABI產品。
13.10×電泳緩衝液ABI產品。
14.ABIPRISM310型全自動DNA測序儀。
15.2400型或9600型PCR儀。
16.台式冷凍高速離心機。
17.台式高速離心機或袖珍離心機。
【操作步驟】
1.PCR測序反應
(1)取0.2ml的PCR管,用記號筆編號,將管插在顆粒冰中,按下表加試劑:
所加試劑測定模板管標準對照管
BigDyeMix1μl1μl
待測的質粒DNA1μl-
pGEM-3Zf(+)雙鏈DNA-1μl
待測DNA的正向引物1μl-
M13(-21)引物-1μl
滅菌去離子水2μl2μl
總反應體積5μl,不加輕礦物油或石蠟油,蓋緊PCR管,用手指彈管混勻,稍離心。
(2)將PCR管置於9600或2400型PCR儀上進行擴增。98℃變性2min後進行PCR循環,PCR循環參數為96℃10s,50℃5s,60℃4min,25個循環,擴增結束後設定4℃保溫。
2.醋酸鈉/乙醇法純化PCR產物
(1)將混合物離心,將擴增產物轉移到1.5mlEP管中。
(2)加入25μl醋酸鈉/乙醇混合液,充分振盪,置冰上10min以沉澱DNA。12000r/min於4℃離心30min,小心棄上清。
(3)加70%(V/V)的乙醇50μl洗滌沉澱2次。12000r/min於4℃離心5min,小心棄上清和管壁的液珠,真空乾燥沉澱10~15min。
3.電泳前測序PCR產物的處理。
(1)加入12μl的TSR於離心管中,劇烈振盪,讓其充分溶解DNA沉澱,稍離心。
(2)將溶液轉移至蓋體分離的0.2mlPCR管中,稍離心。
(3)在PCR儀上進行熱變性(95℃2min),冰中驟冷,待上機。
4.上機操作按儀器操作說明書安裝毛細管,進行毛細管位置的校正,人工手動灌膠和建立運行的測序順序檔案。儀器將自動灌膠至毛細管,1.2kV預電泳5min,按編程次序自動進樣,再預電泳(1.2kV,20min),在7.5kV下電泳2h。電泳結束後儀器會自動清洗,灌膠,進下一樣品,預電泳和電泳。每一個樣品電泳總時間為2.5h。電泳結束後儀器會自動分析或列印出彩色測序圖譜。
5.儀器將自動進行序列分析,並可根據用戶要求進行序列比較。如測序序列已知,可通過序列比較以星號標出差異鹼基處,提高工作效率。
6.測序完畢按儀器操作規程進行儀器清洗與保養。
權威精準
DNA檢驗技術具有個體識別率高、親緣關係認定準確的特點,是確認被拐賣兒童身份最有效的技術手段之一。當再面對很多的大人帶孩子乞討的情況,民政部門就可以通過該技術手段比對大人與孩子的DNA,簡單而又準確地確定他們之間的血緣關係。DNA檢測要求通過18個基因座來比對、識別。專家認為通過18個基因座來比對,識別準確率可以達到99.99%以上。
高效快速
被拐兒童多為幼兒,單憑相貌確認查找,工作難度較大。各地方公安廳可以動態聯網公安部全國打拐DNA資料庫,運用DNA遠程比對技術等高科技手段,快速、高效地查找被拐賣兒童。DNA遠程比對技術等高科技手段的套用,讓查找被拐賣兒童變得更快速、高效。
有了這個資料庫,只要將所有丟失孩子的父母的血樣以及找回來的失蹤兒童的血樣採集到,就可以在全國範圍內迅速準確地查找,既減輕了公安機關的工作量,而且丟失孩子的家長也不用再去全國到處跑著找孩子,只要讓當地公安機關採集自己的血樣輸入比對庫中,就可以在家中坐著等結果了,不管自己丟失的孩子在全國任何地方,只要他的血樣也被輸入比對庫中,公安機關馬上就會知道並通知父母。