JP2023542581A - Primer compositions, kits, methods and uses thereof for detecting Y-SNP haplogroups by next generation sequencing technology - Google Patents
Primer compositions, kits, methods and uses thereof for detecting Y-SNP haplogroups by next generation sequencing technology Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023542581A JP2023542581A JP2022576186A JP2022576186A JP2023542581A JP 2023542581 A JP2023542581 A JP 2023542581A JP 2022576186 A JP2022576186 A JP 2022576186A JP 2022576186 A JP2022576186 A JP 2022576186A JP 2023542581 A JP2023542581 A JP 2023542581A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- snp
- haplogroups
- pcr reaction
- seconds
- generation sequencing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000007481 next generation sequencing Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000007403 mPCR Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 25
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 21
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 21
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 12
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims description 9
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 8
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 8
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 7
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008775 paternal effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 6
- 108091092584 GDNA Proteins 0.000 claims description 5
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 claims description 4
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 claims description 4
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 claims description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 3
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims description 2
- 239000012264 purified product Substances 0.000 claims description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 8
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 210000002593 Y chromosome Anatomy 0.000 description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 102000054766 genetic haplotypes Human genes 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012805 animal sample Substances 0.000 description 1
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 description 1
- 238000011840 criminal investigation Methods 0.000 description 1
- 210000004905 finger nail Anatomy 0.000 description 1
- 210000003780 hair follicle Anatomy 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6869—Methods for sequencing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers
Abstract
本発明は、バイオ技術及び遺伝学技術分野に関し、次世代シーケンシング技術によりY-SNPハプログループを検出するプライマー組成物、キット、方法及び使用を提供する。本発明では、アジア人集団のハプログループ頻度に応じて、最新版の2019年ISOGGウェブサイト(Version:15.58)に従って381個のY-SNP部位をスクリーニングし、次世代シーケンスプラットフォーム及びMultipSeq(登録商標)マルチプレックスPCRアンプリコン捕捉技術によりアジア人集団ハプログループに対する検出方法を設計する。本方法は、感度が高く、特異性が良好で、事件検体に対する適用性が高く、分解性検体及び混合物検体に対しても良好な検出能力を示し、高解像度のハプログループ結果を得ることができ、ハプログループが細分化され、推定が正確である。前記方法は、家系解析及びサンプルの地理的起源が不明の父系種族的出身の推定に適用することができ、法医学の実践に感度が高く、解像度が高く、システムパフォーマンスが高い種族的出身推定技術を提供する。The present invention relates to the fields of biotechnology and genetics technology, and provides primer compositions, kits, methods and uses for detecting Y-SNP haplogroups by next generation sequencing technology. In the present invention, 381 Y-SNP sites were screened according to the haplogroup frequency of the Asian population according to the latest version of the 2019 ISOGG website (Version: 15.58), and a next-generation sequencing platform and MultipSeq (registered TM) Design a detection method for Asian population haplogroups using multiplex PCR amplicon capture technology. This method has high sensitivity, good specificity, high applicability to incident samples, good detection ability even for degradable samples and mixture samples, and can obtain high-resolution haplogroup results. , the haplogroups are subdivided and the estimation is accurate. The method can be applied to genealogy analysis and estimation of patrilineal ethnic origin where the geographical origin of samples is unknown, and provides an ethnic origin estimation technique with high sensitivity, high resolution and high system performance for forensic medicine practice. provide.
Description
本発明は、バイオ技術及び遺伝学技術分野に関し、具体的には、次世代シーケンシング技術により高解像度でY-SNPハプログループを検出するプライマー組成物、キット、方法及びその使用に関し、アジア人集団の主流ハプログループに対する381個のY-SNP部位の増幅に使用される。 The present invention relates to the field of biotechnology and genetics technology, and specifically relates to primer compositions, kits, methods and their use for detecting Y-SNP haplogroups with high resolution by next-generation sequencing technology, and the use of the same in Asian populations. used to amplify 381 Y-SNP sites for the mainstream haplogroups.
Y-STR検査は非常に成熟した法医学的DNA分析技術であり、刑事事件の捜査を支援する上で非常に幅広い使用価値及び独特な使用価値を有する。しかし、Y-STRの変異率が高いため、同じ家系内でハプロタイプが一致しないという問題があり、これによって、家系調査が困難になり、サンプルの父系起源の推定が妨害される。 Y-STR testing is a very mature forensic DNA analysis technology and has very wide and unique use value in supporting criminal investigation. However, due to the high mutation rate of Y-STR, there is a problem of inconsistency of haplotypes within the same family, which makes genealogy research difficult and interferes with inferring the paternal origin of a sample.
Y-SNPは、もう1つの遺伝子マーカーである。SNPは、変異率が低く、復帰変異が発生することがなく、遺伝的安定性が高いため、分解性検体に適用される。これらの特性により、Y-SNPは進化と移動を研究するための理想的なマーカーとなっている。複数のY-SNPは1つのハプロタイプを構成し、ハプロタイプは突然変異の発生により複数の新しいハプロタイプを派生させる。これらの同じ祖先に由来するハプロタイプは、まとめてハプログループ(haplogroup)と呼ばれる。すべての男性が同じ父系祖先に由来する場合、その家族は理論的に1つのY-SNPハプログループに属する。ハプログループは互いに関連付けられ、マージされて共通祖先(最も近い共通祖先;TMRCA)に由来するY染色体系統樹(Y Chromosome Haplogroup Tree)を形成する。2005年に遺伝子系譜学国際協会(ISOGG)が設立され、2006年にY-DNA Haplogroup TreeがISOGGのWebサイトで公開された。2019年の時点で、ISOGGウェブサイト(バージョン:14.177、日付:2019年10月8日)に提供されたY染色体系統樹の構築に使用できるY-SNP部位(Indel部位を含む)は、69,280にも達した。細分化されたY染色体系統樹は、より短い世代数内の最も近い共通祖先までさかのぼることができるため、未知の男性サンプルの地理的、民族的、さらには家系の追跡にも適用できる。また、Y-SNPハプログループによりY-STR遺伝子座の変異による不利な影響が回避され、即ち、遠い親族を含む同じ父系に由来する個体はすべて、完全に同じY-SNPハプログループタイプを有し、Y染色体系統樹の同じ分岐に対応することができる。 Y-SNP is another genetic marker. SNPs are applied to degradable specimens because they have a low mutation rate, do not cause reversion, and have high genetic stability. These properties make Y-SNP an ideal marker for studying evolution and migration. Multiple Y-SNPs constitute one haplotype, and the haplotype derives multiple new haplotypes through the occurrence of mutations. These haplotypes derived from the same ancestor are collectively called a haplogroup. If all males are descended from the same paternal ancestor, the family theoretically belongs to one Y-SNP haplogroup. Haplogroups are associated with each other and merged to form a Y Chromosome Haplogroup Tree derived from a common ancestor (Temporal Common Ancestor; TMRCA). The International Society for Genetic Genealogy (ISOGG) was established in 2005, and the Y-DNA Haplogroup Tree was published on the ISOGG website in 2006. As of 2019, the Y-SNP sites (including Indel sites) that can be used to construct a Y chromosome phylogenetic tree provided on the ISOGG website (version: 14.177, date: October 8, 2019) are: It reached 69,280. A disaggregated Y-chromosome phylogenetic tree can be traced back to the nearest common ancestor within a shorter number of generations, making it applicable for geographic, ethnic, and even ancestry tracing of unknown male samples. Additionally, the Y-SNP haplogroup avoids the adverse effects of mutations at the Y-STR locus, i.e., all individuals descended from the same paternal line, including distant relatives, have exactly the same Y-SNP haplogroup type. , can correspond to the same branch of the Y chromosome phylogenetic tree.
近年、国内外の学者によるY-SNPハプログループの研究はますます盛んになっている。例えば、Arwin Ralらは、850個のY-SNP部位を用いてワールドワイドなY染色体ハプログループツリーを構築した。このツリーは合計640個のYハプログループを含み、主要なハプログループ(A-T)及びそのサブグループをカバーしている。このツリーはワールドワイドであり、各ハプログループの数が制限されないため、特定の領域に対する解像度が低く、実際の使用において未知の男性検体の具体的な起源の推定が大きく制限されている。一部の学者は、アジア人集団のハプログループに対するY-SNP複合増幅システムも開発したが、含まれるY-SNPの数が少ないため、集団に対する識別は不十分である。そのため、アジア人集団の主流Y-SNPハプログループのより多い下流分岐を見つけ、ハイスループット検出システムを構築する必要がある。 In recent years, research on the Y-SNP haplogroup by domestic and international scholars has become increasingly active. For example, Arwin Ral et al. constructed a worldwide Y chromosome haplogroup tree using 850 Y-SNP sites. This tree contains a total of 640 Y haplogroups, covering the major haplogroups (AT) and their subgroups. Because this tree is worldwide and the number of each haplogroup is not limited, the resolution for specific regions is low, severely limiting the inference of the specific origin of unknown male specimens in practical use. Some scholars have also developed a Y-SNP complex amplification system for haplogroups in Asian populations, but the discrimination against the population is insufficient due to the small number of Y-SNPs involved. Therefore, it is necessary to find more downstream branches of the mainstream Y-SNP haplogroup in Asian populations and to build a high-throughput detection system.
現在、Y-SNP検出に使用されている主流技術には、マルチプレックス一塩基伸長に基づくSNaPshot、MALDI-TOF MS及び次世代シーケンシング(next generation sequencing,NGS)などがある。SNaPshotは、感度が高く、キャピラリー電気泳動プラットフォームとの互換性が高いため、法医学分野では、SNaPshotに基づいて構築されたマルチプレックスY-SNP複合検出システムがある。しかし、そのコストが高く、設計及びシステムの最適化が困難であり、操作手順が複雑で、時間がかかる。MALDI-TOF MSは、分子量の違いを直接検出するため、精度が高くてコストが低いが、技術的なスループットは限られており、検出できるY-SNPの数は50以内であり、最大数百のY-SNP部位を同時に検出することができないため、起源を正確に追跡することができない。そのため、スループットが高く、法医学分野での普及に適した検出方法を選択することは非常に重要である。NGS技術は、精度及びスループットには大きな利点があり、複数のサンプル及び複数のY-SNPの検出に適している。この技術的手段を選択して高解像度のY染色体系統樹を構築する場合、検出マーカーの数によって制限されることがないため、検出マーカーの完全性が最大限に確保され、タイピングエラーが回避される。 Currently, mainstream technologies used for Y-SNP detection include SNaPshot based on multiplex single base extension, MALDI-TOF MS, and next generation sequencing (NGS). Due to SNaPshot's high sensitivity and high compatibility with capillary electrophoresis platforms, there are multiplex Y-SNP combined detection systems built on SNaPshot in the forensic field. However, its cost is high, design and system optimization are difficult, and operating procedures are complex and time-consuming. MALDI-TOF MS directly detects differences in molecular weight, so it has high accuracy and low cost, but the technical throughput is limited and the number of Y-SNPs that can be detected is within 50, up to several hundred. Y-SNP sites cannot be detected simultaneously, so the origin cannot be accurately traced. Therefore, it is very important to select a detection method that has high throughput and is suitable for widespread use in the forensic field. NGS technology has significant advantages in accuracy and throughput and is suitable for the detection of multiple samples and multiple Y-SNPs. When choosing this technical means to construct a high-resolution Y-chromosome phylogenetic tree, it is not limited by the number of detected markers, thus ensuring maximum integrity of detected markers and avoiding typing errors. Ru.
アジア人集団に適用され、解像度が高く、完全なY染色体系統樹を構築するために、本発明は、アジアの様々な地域及び集団のY染色体の遺伝構造の特徴に基づいて、次世代シーケンシング技術によりY-SNPハプログループの複合増幅検出に使用されるプライマー組成物、キット及び方法を提供する。
上記の目的を達成するために、本発明は、以下の技術的手段を採用する。
本発明の第1態様では、次世代シーケンシング技術によりY-SNPハプログループを検出するプライマー組成物が提供される。このプライマー組成物は、381個のY-SNP部位を有する増幅プライマーを含み、
前記381個のY-SNP部位は、AF6、P305、P108、M60、M91、M130、F3393、CTS11043、M8、M356、M38、M217、L1373、F3447、F1699、F3918、FGC28881.2、F1756、F3830、Y10420、M48、M86、B90、M504、F3796、F9992、F1067、Z1338、Z1300、CTS2657、CTS11990、CTS8579、M407、F3850、Z12209、F1319、CTS3385、FGC45548、F845、CTS10923、MF2091、P143、M168、M294、CTS3946、JST021355、M174、CTS11577、M15、N1、Z27269、PH4979、PH1991、Y7820、SK541、Z31625、Z31584、P99、P47、M533、Z34359、PH97、Z42599、Z42600、Z42601、Z42602、M116.1、M145、M96、M89、M427、M201、P287、P15、CTS4367、L30、P303、L140、F1329、L901、M69、M52、M82、M578、M170、M429、M522、M304、M267、M172、M410、L26、M47、M67、M9、M526、M20、M22、M27、M317、P326、P256、M231、F3373、CTS3750、CTS11499、F1206、Tat、M178、L708、P298、L392、CTS10760、Z1936、B197、M2019、F1008、M128、B523、P63、B525、F2930、CTS582、M1819、F549、M214、M175、F265、M119、B384、P203.1、F446、F140、CTS3265、F78、F81、F533、F492、F656、SK1568、Z23406、M101、Z23392、CTS8423、CTS52、CTS701、Z23266、CTS716、CTS352、Z23271、M50、F1036、P31、M268、F2320、M1470、PK4、M95、F1252、M88、F2758、F2890、CTS5854、Z23810、Z23781、F789、F838、CTS1456、F993、F417、CTS9996、M176、P49、M122、M324、F113、L127.1、KL1、L467、F1876、F2159、F1867、F852、F2266、L599、Z43961、Z43963、F854、Z43966、F915、IMS-JST002611、F240、F18、F117、CTS5820、F13、F11、F632、F110、F17、F377、F856、F1095、F1418、F1495、CTS7501、F793、Y20951、Y20932、F38、F12、F196、F930、F2685、F1365、F3232、Y15976、Y26383、FGC54486、CTS12877、F2527、F723、F1422、CTS2154、SK1691、PH203、F449、F238、F134、F1273、F724、F1266、CTS498、FGC3750、P201、M188、F2588、CTS445、CTS201、M159、M7、F2680、F1276、CTS6489、F1275、M113、N5、Z25400、F1863、F1134、F1262、Y26403、F1837、F862、F879、F1226、F2859、P164、M134、F450、M117、M133、F42、F438、Y17728、F155、F813、Y20928、F1754、F2137、F1442、F1123、F1369、F310、F402、F1531、Z25853、CTS5492、CTS6987、Z42620、CTS4658、Z25928、SK1730、Z26010、A9462、CTS7634、F317、F3039、Y29861、CTS5488、CTS10738、CTS9678、Z39663、A9457、YP4864、Z44068、F5524、F5525、Z44071、Z44091、CTS4960、F122、F114、F444、F79、F629、F46、FGC16847、F48、F2505、F242、CTS4266、Z26108、F2887、F3607、F3525、CTS3763、A9472、FGC16863、L1360、FGC16889、SK1768、F4249、FGC23868、CTS335、CTS53、CTS6373、A9473、F3386、Y29828、FGC34973、F1739、F743、F748、AM01822、N6、AM01856、N7、F4110、F4068、F4124、AM01845、F717、A16433、F742、F1150、F837、F1025、F1055、F3021、P295、M45、M242、F903、M346、M3、M207、M173、M420、SRY10831.2、M17、Z645、M458、Z91、Z93、F3105、Y7、Z2124、Z2123、S4576、F1345、M343、L754、L389、P297、M269、M479、M124、FGC21706、B254、M184を含む。
In order to construct a high-resolution and complete Y-chromosome phylogenetic tree that is applied to Asian populations, the present invention uses next-generation sequencing based on the characteristics of the genetic structure of the Y-chromosome of various regions and populations in Asia. Primer compositions, kits, and methods for use in multiplex amplification detection of Y-SNP haplogroups by technology are provided.
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following technical means.
In a first aspect of the present invention, a primer composition for detecting Y-SNP haplogroups by next generation sequencing technology is provided. This primer composition includes an amplification primer having 381 Y-SNP sites,
The 381 Y-SNP sites are AF6, P305, P108, M60, M91, M130, F3393, CTS11043, M8, M356, M38, M217, L1373, F3447, F1699, F3918, FGC28881.2, F1756, F3830, Y10420, M48, M86, B90, M504, F3796, F9992, F1067, Z1338, Z1300, CTS2657, CTS11990, CTS8579, M407, F3850, Z12209, F1319, CTS3385, FGC4 5548, F845, CTS10923, MF2091, P143, M168, M294, CTS3946, JST021355, M174, CTS11577, M15, N1, Z27269, PH4979, PH1991, Y7820, SK541, Z31625, Z31584, P99, P47, M533, Z34359, PH97, Z42599, Z42600, Z42601, Z42602, M116.1, M145, M96, M89, M427, M201, P287, P15, CTS4367, L30, P303, L140, F1329, L901, M69, M52, M82, M578, M170, M429, M522, M304, M267, M172, M410, L26, M47, M67, M9, M526, M20, M22, M27, M317, P326, P256, M231, F3373, CTS3750, CTS11499, F1206, Tat, M178, L708, P298, L392, CTS10760, Z1936, B197, M2 019, F1008, M128, B523, P63, B525, F2930, CTS582, M1819, F549, M214, M175, F265, M119, B384, P203.1, F446, F140, CTS3265, F78, F81, F533, F492, F656, SK1568, Z 23406, M101, Z23392, CTS8423, CTS52, CTS701, Z23266, CTS716, CTS352, Z23271, M50, F1036, P31, M268, F2320, M1470, PK4, M95, F1252, M88, F2758, F289 0, CTS5854, Z23810, Z23781, F789, F838, CTS1456, F993, F417, CTS9996, M176, P49, M122, M324, F113, L127.1, KL1, L467, F1876, F2159, F1867, F852, F2266, L599, Z43961, Z43963, F85 4, Z43966, F915, IMS- JST002611, F240, F18, F117, CTS5820, F13, F11, F632, F110, F17, F377, F856, F1095, F1418, F1495, CTS7501, F793, Y20951, Y20932, F38, F12, F196 , F930, F2685, F1365, F3232, Y15976, Y26383, FGC54486, CTS12877, F2527, F723, F1422, CTS2154, SK1691, PH203, F449, F238, F134, F1273, F724, F1266, CTS498, FGC375 0, P201, M188, F2588, CTS445, CTS201, M159, M7, F2680, F1276, CTS6489, F1275, M113, N5, Z25400, F1863, F1134, F1262, Y26403, F1837, F862, F879, F1226, F2859, P164, M134, F450, M117, M1 33, F42, F438, Y17728, F155, F813, Y20928, F1754, F2137, F1442, F1123, F1369, F310, F402, F1531, Z25853, CTS5492, CTS6987, Z42620, CTS4658, Z25928, SK1730, Z26010, A9462, CTS7634, F317, F3039, Y29861, CTS5488, CTS10738, CTS9678, Z39663, A9457, YP4864, Z44068, F5524, F5525, Z44071, Z44091, CTS4960, F122, F114, F444, F79, F629, F46, FGC1684 7, F48, F2505, F242, CTS4266, Z26108, F2887, F3607, F3525, CTS3763, A9472, FGC16863, L1360, FGC16889, SK1768, F4249, FGC23868, CTS335, CTS53, CTS6373, A9473, F3386, Y29828, FGC34973, F1739, F743, F748, AM01822, N6, AM01856, N7, F4110, F4068, F4124, AM01845, F717, A16433, F742, F1150, F837, F1025, F1055, F3021, P295, M45, M242, F903, M346, M3, M207, M173, M420, SRY10831.2, M17, Z6 45, M458, Z91, Including Z93, F3105, Y7, Z2124, Z2123, S4576, F1345, M343, L754, L389, P297, M269, M479, M124, FGC21706, B254, M184.
さらに、前記増幅プライマー組成物は、ヌクレオチド配列が配列番号(SEQ ID No)1~746であるプライマーを含む。 Furthermore, the amplification primer composition includes primers whose nucleotide sequences are SEQ ID Nos. 1 to 746.
本発明の第2態様では、前記プライマー組成物を含む、次世代シーケンシング技術によりY-SNPハプログループを検出するキットが提供される。 A second aspect of the present invention provides a kit for detecting Y-SNP haplogroups by next-generation sequencing technology, which includes the primer composition.
さらに、前記キットは、マルチプレックスPCR反応に必要な他の試薬、リンカー配列PCR反応に必要な試薬、及び磁気ビーズ精製に必要な試薬をさらに含む。 Furthermore, the kit further includes other reagents required for multiplex PCR reaction, reagents required for linker sequence PCR reaction, and reagents necessary for magnetic bead purification.
さらに、前記キットによって検出されるサンプルは、血液、精液、唾液、骨骼、毛髪、人体組織に由来し、血液(血痕)、精液(精液痕)、唾液(唾液痕)、骨骼、毛髪又は人体組織ゲノムDNAを採用する。 Furthermore, the sample detected by the kit is derived from blood, semen, saliva, bone, hair, human tissue; Adopt genomic DNA.
本発明の第3態様では、前記キットを用いて次世代シーケンシング技術によりY-SNPハプログループを検出する方法が提供される。この方法は、以下のステップ1からステップ4を含む。
ステップ1において、マルチプレックスPCR反応を行い、具体的には、希釈したgDNAをテンプレートとし、増幅反応系を調製し、マルチプレックス断片増幅を行い、
ステップ2において、PCR増幅産物を磁気ビーズ精製し、その後、リンカー配列PCR反応を行い、
ステップ3において、ステップ2の増幅産物を磁気ビーズ精製してライブラリを構築し、その後、ライブラリについて濃度、断片の長さ及び純度を測定し、
ステップ4において、ライブラリを混合、変性した後、Illumina MiSeqシーケンスプラットフォームに入れてシーケンシングし、シーケンシング結果と参照ゲノム配列とを比較し、samtools、GATKなどのソフトウェアによりSNP及びIndelを探し、次にANNOVARソフトウェアによりSNP、Indel部位に注釈を付け、変異部位に対応する遺伝子情報などを確定する。
A third aspect of the present invention provides a method for detecting Y-SNP haplogroups by next generation sequencing technology using the kit. This method includes steps 1 to 4 below.
In step 1, a multiplex PCR reaction is performed, specifically, using diluted gDNA as a template, preparing an amplification reaction system, performing multiplex fragment amplification,
In step 2, the PCR amplification product is purified by magnetic beads, and then a linker sequence PCR reaction is performed,
In step 3, construct a library by magnetic bead purification of the amplification product of step 2, and then measure the concentration, fragment length and purity of the library,
In step 4, after mixing and denaturing the library, it is placed in the Illumina MiSeq sequencing platform and sequenced, the sequencing results are compared with the reference genome sequence, SNPs and Indels are searched by software such as samtools and GATK, and then SNP and Indel sites are annotated using ANNOVAR software, and genetic information corresponding to the mutation site is determined.
さらに、ステップ1のマルチプレックスPCR反応系は、10μLのddH2O、4μLのEnhancer buffer JP(2N)、4μLのプライマー混合物(2μM)、1μLのgDNA及び6μLのIGT-EM101ポリメラーゼ混合物を含み、合計25μLである。 Furthermore, the multiplex PCR reaction system in step 1 contained 10 μL ddH 2 O, 4 μL Enhancer buffer JP (2N), 4 μL primer mix (2 μM), 1 μL gDNA, and 6 μL IGT-EM101 polymerase mixture, in total. The volume is 25 μL.
さらに、ステップ1のマルチプレックスPCR反応条件は、105℃で予熱;95℃で3分間30秒;98℃で20秒、60℃で3分間30秒を1サイクルとして14サイクル;72℃で5分間である。 Furthermore, the multiplex PCR reaction conditions in step 1 were: preheating at 105°C; 3 minutes and 30 seconds at 95°C; 14 cycles of 20 seconds at 98°C and 3 minutes and 30 seconds at 60°C; 5 minutes at 72°C. It is.
さらに、前記リンカー配列PCR反応系は、17μLのPCR磁気ビーズ精製産物、1μLのIGT-I5 Index(10μM)、1μLのIGT-I7 Index(10μM)及び6μLのIGT-EM101ポリメラーゼ混合物を含み、合計25μLである。 Furthermore, the linker sequence PCR reaction system contained 17 μL of PCR magnetic bead purified product, 1 μL of IGT-I5 Index (10 μM), 1 μL of IGT-I7 Index (10 μM), and 6 μL of IGT-EM101 polymerase mixture, for a total of 25 μL. It is.
さらに、前記リンカー配列PCR反応条件は、105℃で予熱;95℃で3分間30秒;98℃で20秒、58℃で1分間、72℃で30秒を1サイクルとして9サイクル;72℃で5分間である。 Furthermore, the linker sequence PCR reaction conditions were: preheating at 105°C; 95°C for 3 minutes and 30 seconds; 9 cycles each consisting of 98°C for 20 seconds, 58°C for 1 minute, and 72°C for 30 seconds; It is 5 minutes.
本発明の第4態様では、家系解析、及びサンプルの地理的起源が不明の父系種族的出身(ethnic origin)の推定における前記プライマー組成物又は前記キットの使用が提供される。 In a fourth aspect of the invention there is provided the use of said primer composition or said kit in genealogy analysis and estimation of paternal ethnic origin where the geographical origin of a sample is unknown.
本発明は、上記の技術的手段を採用することにより、従来技術に比べて以下の技術的効果を有する。
(1)本発明では、次世代シーケンシング技術により381個のY-SNPを有する増幅プライマーを含むプライマー組成物及びキットを構築する。部位を選択する際に、中国人集団のハプログループの頻度を参照し、中国人集団について高解像度のハプログループ結果を得ることができ、ハプログループが細分化され、推定が正確である。
(2)本発明では、MultipSeq(登録商標)マルチプレックスPCRアンプリコン捕捉技術によりプライマー設計及びライブラリ構築を行い、熱力学的安定性のアルゴリズムにより特異的なプライマーを設計し、二段階PCR増幅法により目標領域の増幅及びライブラリ構築を達成することにより、大量の時間及びコストが節約される。
(3)本発明では、様々なタイプのサンプル(例えば、口腔スワブ、指の爪、毛包のある毛髪及び精液斑などのゲノムDNA)を用いてライブラリ構築を行う。設計されたアンプリコン断片が短いため、このシステムは、分解性検体に対しても良好な検出及びタイピング効を得ることができる。
By employing the above technical means, the present invention has the following technical effects compared to the prior art.
(1) In the present invention, a primer composition and kit containing an amplification primer having 381 Y-SNPs are constructed using next-generation sequencing technology. When selecting sites, we refer to the frequency of haplogroups in the Chinese population, and can obtain high-resolution haplogroup results for the Chinese population, and the haplogroups are subdivided and the estimation is accurate.
(2) In the present invention, primer design and library construction are performed using MultipSeq (registered trademark) multiplex PCR amplicon capture technology, specific primers are designed using a thermodynamic stability algorithm, and two-step PCR amplification method is used to design specific primers. A large amount of time and cost is saved by achieving target region amplification and library construction.
(3) In the present invention, library construction is performed using various types of samples (eg, genomic DNA such as oral swabs, fingernails, hair with hair follicles, and semen spots). Because the designed amplicon fragments are short, this system can obtain good detection and typing efficacy even for degradable analytes.
本発明は、次世代シーケンシング技術により高解像度でY-SNPハプログループを検出するプライマー組成物に関し、この組成物は、381個のY-SNP部位を有する増幅プライマーを含む。
前記381個のY-SNP部位は、いずれもアジア人集団の各主要なハプログループが占める割合に応じて、民族人口数と合わせて、Y染色体の系統樹から選択した下流分岐Y-SNP遺伝子マーカーである。系統樹の構造の完全性を確保するために、多くの重要な分岐点及び主幹ハプログループを追加した。具体的には、AF6、P305、P108、M60、M91、M130、F3393、CTS11043、M8、M356、M38、M217、L1373、F3447、F1699、F3918、FGC28881.2、F1756、F3830、Y10420、M48、M86、B90、M504、F3796、F9992、F1067、Z1338、Z1300、CTS2657、CTS11990、CTS8579、M407、F3850、Z12209、F1319、CTS3385、FGC45548、F845、CTS10923、MF2091、P143、M168、M294、CTS3946、JST021355、M174、CTS11577、M15、N1、Z27269、PH4979、PH1991、Y7820、SK541、Z31625、Z31584、P99、P47、M533、Z34359、PH97、Z42599、Z42600、Z42601、Z42602、M116.1、M145、M96、M89、M427、M201、P287、P15、CTS4367、L30、P303、L140、F1329、L901、M69、M52、M82、M578、M170、M429、M522、M304、M267、M172、M410、L26、M47、M67、M9、M526、M20、M22、M27、M317、P326、P256、M231、F3373、CTS3750、CTS11499、F1206、Tat、M178、L708、P298、L392、CTS10760、Z1936、B197、M2019、F1008、M128、B523、P63、B525、F2930、CTS582、M1819、F549、M214、M175、F265、M119、B384、P203.1、F446、F140、CTS3265、F78、F81、F533、F492、F656、SK1568、Z23406、M101、Z23392、CTS8423、CTS52、CTS701、Z23266、CTS716、CTS352、Z23271、M50、F1036、P31、M268、F2320、M1470、PK4、M95、F1252、M88、F2758、F2890、CTS5854、Z23810、Z23781、F789、F838、CTS1456、F993、F417、CTS9996、M176、P49、M122、M324、F113、L127.1、KL1、L467、F1876、F2159、F1867、F852、F2266、L599、Z43961、Z43963、F854、Z43966、F915、IMS-JST002611、F240、F18、F117、CTS5820、F13、F11、F632、F110、F17、F377、F856、F1095、F1418、F1495、CTS7501、F793、Y20951、Y20932、F38、F12、F196、F930、F2685、F1365、F3232、Y15976、Y26383、FGC54486、CTS12877、F2527、F723、F1422、CTS2154、SK1691、PH203、F449、F238、F134、F1273、F724、F1266、CTS498、FGC3750、P201、M188、F2588、CTS445、CTS201、M159、M7、F2680、F1276、CTS6489、F1275、M113、N5、Z25400、F1863、F1134、F1262、Y26403、F1837、F862、F879、F1226、F2859、P164、M134、F450、M117、M133、F42、F438、Y17728、F155、F813、Y20928、F1754、F2137、F1442、F1123、F1369、F310、F402、F1531、Z25853、CTS5492、CTS6987、Z42620、CTS4658、Z25928、SK1730、Z26010、A9462、CTS7634、F317、F3039、Y29861、CTS5488、CTS10738、CTS9678、Z39663、A9457、YP4864、Z44068、F5524、F5525、Z44071、Z44091、CTS4960、F122、F114、F444、F79、F629、F46、FGC16847、F48、F2505、F242、CTS4266、Z26108、F2887、F3607、F3525、CTS3763、A9472、FGC16863、L1360、FGC16889、SK1768、F4249、FGC23868、CTS335、CTS53、CTS6373、A9473、F3386、Y29828、FGC34973、F1739、F743、F748、AM01822、N6、AM01856、N7、F4110、F4068、F4124、AM01845、F717、A16433、F742、F1150、F837、F1025、F1055、F3021、P295、M45、M242、F903、M346、M3、M207、M173、M420、SRY10831.2、M17、Z645、M458、Z91、Z93、F3105、Y7、Z2124、Z2123、S4576、F1345、M343、L754、L389、P297、M269、M479、M124、FGC21706、B254、M184を含む。
The present invention relates to a primer composition for detecting Y-SNP haplogroups with high resolution by next-generation sequencing technology, and this composition includes an amplification primer having 381 Y-SNP sites.
The 381 Y-SNP sites are all downstream divergent Y-SNP gene markers selected from the phylogenetic tree of the Y chromosome according to the proportion of each major haplogroup in the Asian population, together with the number of ethnic populations. It is. To ensure the structural integrity of the phylogenetic tree, many important branch points and main haplogroups were added. Specifically, AF6, P305, P108, M60, M91, M130, F3393, CTS11043, M8, M356, M38, M217, L1373, F3447, F1699, F3918, FGC28881.2, F1756, F3830, Y10420, M48, M86 , B90, M504, F3796, F9992, F1067, Z1338, Z1300, CTS2657, CTS11990, CTS8579, M407, F3850, Z12209, F1319, CTS3385, FGC45548, F845, CTS1 0923, MF2091, P143, M168, M294, CTS3946, JST021355, M174 , CTS11577, M15, N1, Z27269, PH4979, PH1991, Y7820, SK541, Z31625, Z31584, P99, P47, M533, Z34359, PH97, Z42599, Z42600, Z426 01, Z42602, M116.1, M145, M96, M89, M427 , M201, P287, P15, CTS4367, L30, P303, L140, F1329, L901, M69, M52, M82, M578, M170, M429, M522, M304, M267, M172, M410, L26, M47, M67, M9, M526 , M20, M22, M27, M317, P326, P256, M231, F3373, CTS3750, CTS11499, F1206, Tat, M178, L708, P298, L392, CTS10760, Z1936, B197, M2019, F1008, M 128, B523, P63, B525 , F2930, CTS582, M1819, F549, M214, M175, F265, M119, B384, P203.1, F446, F140, CTS3265, F78, F81, F533, F492, F656, SK1568, Z23406, M101, Z23392, CTS8423, CTS52 , CTS701, Z23266, CTS716, CTS352, Z23271, M50, F1036, P31, M268, F2320, M1470, PK4, M95, F1252, M88, F2758, F2890, CTS5854, Z23810, Z 23781, F789, F838, CTS1456, F993, F417 , CTS9996, M176, P49, M122, M324, F113, L127.1, KL1, L467, F1876, F2159, F1867, F852, F2266, L599, Z43961, Z43963, F854, Z43966, F915, I MS-JST002611, F240, F18 , F117, CTS5820, F13, F11, F632, F110, F17, F377, F856, F1095, F1418, F1495, CTS7501, F793, Y20951, Y20932, F38, F12, F196, F930, F2685, F1365, F3232, Y15976, Y26383 , FGC54486, CTS12877, F2527, F723, F1422, CTS2154, SK1691, PH203, F449, F238, F134, F1273, F724, F1266, CTS498, FGC3750, P201, M188, F2588, C TS445, CTS201, M159, M7, F2680, F1276 , CTS6489, F1275, M113, N5, Z25400, F1863, F1134, F1262, Y26403, F1837, F862, F879, F1226, F2859, P164, M134, F450, M117, M133, F42, F438, Y1 7728, F155, F813, Y20928 , F1754, F2137, F1442, F1123, F1369, F310, F402, F1531, Z25853, CTS5492, CTS6987, Z42620, CTS4658, Z25928, SK1730, Z26010, A9462, C TS7634, F317, F3039, Y29861, CTS5488, CTS10738, CTS9678, Z39663 , A9457, YP4864, Z44068, F5524, F5525, Z44071, Z44091, CTS4960, F122, F114, F444, F79, F629, F46, FGC16847, F48, F2505, F242, CTS4266, Z26108, F2887, F3607, F3525, CTS3763, A9472 , FGC16863, L1360, FGC16889, SK1768, F4249, FGC23868, CTS335, CTS53, CTS6373, A9473, F3386, Y29828, FGC34973, F1739, F743, F748, AM01822, N 6, AM01856, N7, F4110, F4068, F4124, AM01845, F717 , A16433, F742, F1150, F837, F1025, F1055, F3021, P295, M45, M242, F903, M346, M3, M207, M173, M420, SRY10831.2, M17, Z645, M458, Z91, Z9 3, F3105, Y7 , Z2124, Z2123, S4576, F1345, M343, L754, L389, P297, M269, M479, M124, FGC21706, B254, M184.
以下、本発明をより良く理解するために、具体的な実施例及び図面により本発明を詳しく具体的に説明するが、以下の実施例は、本発明の範囲を制限するものではない。 Hereinafter, in order to better understand the present invention, the present invention will be specifically explained in detail with reference to specific examples and drawings, but the following examples are not intended to limit the scope of the present invention.
実施例において、特記のない場合、常法を用い、通常の市販試薬又は常法により調製された試薬を使用する。 In the Examples, unless otherwise specified, conventional methods are used, and conventional commercially available reagents or reagents prepared by conventional methods are used.
実施例1
本実施例によれば、次世代シーケンシング技術により高解像度でY-SNPハプログループを検出するプライマー組成物及び方法が提供される。具体的なY-SNP部位スクリーニング、プライマー設計及び検出方法の手順は、以下の通りである。
1.Y-SNP部位スクリーニング及びプライマー設計
アジア人集団の各主要なハプログループが占める割合に応じて、民族人口数と合わせて、Y染色体の系統樹から異なる数の下流分岐Y-SNP遺伝子マーカーを選択した。系統樹の構造の完全性を確保するために、多くの重要な分岐点及び主幹ハプログループを追加した。中国人集団に対して合計381個のY-SNP部位がスクリーニングされ、359個のハプログループが構成された(2019年、ISOGGウェブサイト(Version:15.58)(https://isogg.org/tree/HaplogroupTr2019.html))。選択された381個のY-SNP部位のヒト参照ゲノム(GRCh37/hg19)の染色体位置などの詳細情報をプライマー設計ウェブサイト(https://design.igenetech.com/)にアップロードして多重プライマー設計を行った。より良好なカバレッジ(Coverage)を得るために、プライマーに対して2ラウンドの設計及び最適化を行った。
Example 1
According to this example, a primer composition and method for detecting Y-SNP haplogroups with high resolution using next-generation sequencing technology are provided. The specific steps for Y-SNP site screening, primer design, and detection method are as follows.
1. Y-SNP site screening and primer design Different numbers of downstream divergent Y-SNP gene markers were selected from the Y-chromosome phylogenetic tree according to the proportion of each major haplogroup in the Asian population, together with the number of ethnic populations. . To ensure the structural integrity of the phylogenetic tree, many important branch points and main haplogroups were added. A total of 381 Y-SNP sites were screened for the Chinese population, and 359 haplogroups were constructed (2019, ISOGG website (Version: 15.58) (https://isogg.org/ tree/HaplogroupTr2019.html)). Detailed information such as the chromosomal location of the human reference genome (GRCh37/hg19) of the selected 381 Y-SNP sites was uploaded to the primer design website (https://design.igenetech.com/) for multiplex primer design. I did it. Two rounds of design and optimization were performed on the primers to obtain better coverage.
本実施例に記載の増幅プライマーのY染色体における位置及びプライマー配列を表1に示す。 Table 1 shows the positions of the amplification primers described in this example on the Y chromosome and the primer sequences.
2.ライブラリの構築
MultipSeqマルチプレックスPCRアンプリコン捕捉技術を選択し、二段階PCR増幅法により目標領域の増幅及びライブラリの構築を行った。ライブラリ構築の手順は、マルチプレックスPCR反応、磁気ビーズによる結合した産物の精製、リンカー配列PCR反応、磁気ビーズ精製、ライブラリ濃度の測定及び品質検査を含む。具体的な過程は、以下の通りである。
(1)マルチプレックスPCR:希釈したgDNAをテンプレートとし、MultipSeq AI-Mito-Multi Panelキットを用いてマルチプレックス断片増幅を行い、増幅反応系の総体積は25μLであり、組成を表2に示す。
2. Library Construction MultipSeq multiplex PCR amplicon capture technology was chosen to amplify the target region and construct the library using a two-step PCR amplification method. The library construction procedure includes multiplex PCR reactions, purification of bound products by magnetic beads, linker sequence PCR reactions, magnetic bead purification, library concentration measurements, and quality checks. The specific process is as follows.
(1) Multiplex PCR: Using diluted gDNA as a template, multiplex fragment amplification was performed using the MultipSeq AI-Mito-Multi Panel kit. The total volume of the amplification reaction system was 25 μL, and the composition is shown in Table 2.
PCR反応条件:105℃で予熱;95℃で3分間30秒;98℃で20秒、60℃で3分間30秒を1サイクルとして14サイクル;72℃で5分間 PCR reaction conditions: Preheat at 105°C; 95°C for 3 minutes and 30 seconds; 14 cycles of 98°C for 20 seconds and 60°C for 3 minutes and 30 seconds; 72°C for 5 minutes
(2)AMPure XP磁気ビーズによるPCR産物の精製 (2) Purification of PCR products using AMPure XP magnetic beads
(3)リンカー配列PCR反応:反応系を表3に示す。 (3) Linker sequence PCR reaction: The reaction system is shown in Table 3.
PCR反応条件:105℃で予熱;95℃で3分間30秒;98℃で20秒、58℃で1分間、72℃で30秒を1サイクルとして9サイクル;72℃で5分間 PCR reaction conditions: Preheat at 105°C; 95°C for 3 minutes and 30 seconds; 9 cycles of 98°C for 20 seconds, 58°C for 1 minute, and 72°C for 30 seconds; 72°C for 5 minutes
(4)第2ラウンドの磁気ビーズ精製を行い、その後、2μLライブラリを取り、Qubit(登録商標)3.0フルオロメーターを用いて濃度を測定し、ライブラリ濃度を記録し、1μLライブラリサンプルを取り、Agilent 2100バイオアナライザシステム(高感度DNAキット)を用いてライブラリ断片の長さ及び純度を測定した。 (4) Perform a second round of magnetic bead purification, then take 2 μL library, measure the concentration using a Qubit® 3.0 fluorometer, record the library concentration, and take 1 μL library sample; The length and purity of the library fragments were measured using the Agilent 2100 Bioanalyzer System (High Sensitivity DNA Kit).
(5)ライブラリを混合、変性した後、Illumina MiSeqシーケンスプラットフォームに入れてシーケンシングを行った。シーケンシング結果を参照ゲノム配列と比較し、samtools、GATKなどのソフトウェアによりSNP及びIndelを探し、その後、ANNOVARソフトウェアによりSNP、Indel部位に注釈を付け、変異部位に対応する遺伝子情報などを確定した。 (5) After mixing and denaturing the library, it was placed in an Illumina MiSeq sequencing platform and sequenced. The sequencing results were compared with the reference genome sequence, SNPs and Indels were searched for using software such as samtools and GATK, and then SNPs and Indel sites were annotated using ANNOVAR software to determine genetic information corresponding to the mutation site.
前記複合増幅系に係るY-DNAハプログループ基本樹(2019年)及び選択されたY-SNPの数を図1に示す。 FIG. 1 shows the Y-DNA haplogroup basic tree (2019) and the number of selected Y-SNPs related to the composite amplification system.
実施例2
本実施例は、実施例1で提供される次世代シーケンシング技術により高解像度でY-SNPハプログループを検出する方法の法医学的検証作業である。
Example 2
This example is a forensic verification of the method for detecting Y-SNP haplogroups with high resolution using the next-generation sequencing technology provided in Example 1.
DNA分析方法に関する技術作業部会(Scientific Working Group for DNA Analysis Methods,SWGDAM)の要件に従って実施例1で構築された方法のシーケンシング品質、感度、再現性、精度、事件検体適用性を評価し、法医学的パラメータを計算した。 We evaluated the sequencing quality, sensitivity, reproducibility, precision, and case specimen applicability of the method constructed in Example 1 in accordance with the requirements of the Scientific Working Group for DNA Analysis Methods (SWGDAM), and The target parameters were calculated.
100個のサンプルに基づいて計算されたそれぞれのY-SNP部位の平均シーケンス深度を図2に示す。ライブラリ構築はスムーズであり、シーケンシング品質は高かった。 The average sequencing depth of each Y-SNP site calculated based on 100 samples is shown in Figure 2. Library construction was smooth and sequencing quality was high.
法医学的検証の結果から明らかなように、本方法の推奨DNA投入量は少なくとも1.25ngであるが、法医学の実践に適用される場合、DNA濃度が極めて低い微量サンプルでも有意なハプログループ結果が得られる可能性がある。感度試験の結果を図3に示す。再現性が良好である。種特異性が良好であり、動物サンプル及び女性サンプルに本方法を適用した場合、いずれも効果的な増幅が得られなかった。正確性が高い。様々なタイプの検体のDNAタイピングに適用される。200例の漢民族集団において、合計7つの主幹ハプログループが見つかり、主なハプログループは依然としてO、C、N及びDであり、中国人集団の頻度分布と一致する。細分化すると、ハプログループには93個の末端ハプログループもあり、HD値は0.9883と高い。 As is clear from the results of forensic validation, the recommended DNA input amount for this method is at least 1.25 ng, but when applied to forensic practice, significant haplogroup results can be obtained even in trace amounts of samples with extremely low DNA concentrations. There is a possibility that you can get it. The results of the sensitivity test are shown in Figure 3. Good reproducibility. Species specificity was good, and when this method was applied to animal samples and female samples, no effective amplification was obtained in either case. High accuracy. Applicable to DNA typing of various types of specimens. In the Han population of 200 cases, a total of 7 main haplogroups were found, and the main haplogroups are still O, C, N and D, which is consistent with the frequency distribution of the Chinese population. When subdivided, there are 93 terminal haplogroups in the haplogroup, and the HD value is as high as 0.9883.
上記の実施例から分かるように、本発明に記載の次世代シーケンシング技術により高解像度でY-SNPハプログループを検出する方法は、家系解析及びサンプルの地理的起源が不明の父系種族的出身の推定に適用することができ、法医学の実践に感度が高く、解像度が高く、システムパフォーマンスが高い種族的出身推定技術を提供する。 As can be seen from the above examples, the method of detecting Y-SNP haplogroups at high resolution by next-generation sequencing technology described in the present invention is useful for genealogical analysis and for cases of paternal ethnic origin where the geographical origin of the sample is unknown. To provide an ethnic origin estimation technique that can be applied to estimation and has high sensitivity, high resolution, and high system performance in forensic medicine practice.
以上、本発明の具体的な実施例を詳しく説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は上記の具体的な実施例に限定されるものではない。当業者にとって、本発明に対するいかなる同等修正及び置換も本発明の範囲内に含まれる。したがって、本発明の思想及び範囲から逸脱することなくなされた同等変更及び修正は、全て本発明の範囲内に含まれるべきである。 Although specific embodiments of the present invention have been described in detail above, these are merely illustrative, and the present invention is not limited to the specific embodiments described above. For those skilled in the art, any equivalent modifications and substitutions to the present invention will fall within the scope of the present invention. Therefore, all equivalent changes and modifications made without departing from the spirit and scope of the invention are to be included within the scope of the invention.
Claims (10)
381個のY-SNP部位を有する増幅プライマーを含み、
前記381個のY-SNPは、AF6、P305、P108、M60、M91、M130、F3393、CTS11043、M8、M356、M38、M217、L1373、F3447、F1699、F3918、FGC28881.2、F1756、F3830、Y10420、M48、M86、B90、M504、F3796、F9992、F1067、Z1338、Z1300、CTS2657、CTS11990、CTS8579、M407、F3850、Z12209、F1319、CTS3385、FGC45548、F845、CTS10923、MF2091、P143、M168、M294、CTS3946、JST021355、M174、CTS11577、M15、N1、Z27269、PH4979、PH1991、Y7820、SK541、Z31625、Z31584、P99、P47、M533、Z34359、PH97、Z42599、Z42600、Z42601、Z42602、M116.1、M145、M96、M89、M427、M201、P287、P15、CTS4367、L30、P303、L140、F1329、L901、M69、M52、M82、M578、M170、M429、M522、M304、M267、M172、M410、L26、M47、M67、M9、M526、M20、M22、M27、M317、P326、P256、M231、F3373、CTS3750、CTS11499、F1206、Tat、M178、L708、P298、L392、CTS10760、Z1936、B197、M2019、F1008、M128、B523、P63、B525、F2930、CTS582、M1819、F549、M214、M175、F265、M119、B384、P203.1、F446、F140、CTS3265、F78、F81、F533、F492、F656、SK1568、Z23406、M101、Z23392、CTS8423、CTS52、CTS701、Z23266、CTS716、CTS352、Z23271、M50、F1036、P31、M268、F2320、M1470、PK4、M95、F1252、M88、F2758、F2890、CTS5854、Z23810、Z23781、F789、F838、CTS1456、F993、F417、CTS9996、M176、P49、M122、M324、F113、L127.1、KL1、L467、F1876、F2159、F1867、F852、F2266、L599、Z43961、Z43963、F854、Z43966、F915、IMS-JST002611、F240、F18、F117、CTS5820、F13、F11、F632、F110、F17、F377、F856、F1095、F1418、F1495、CTS7501、F793、Y20951、Y20932、F38、F12、F196、F930、F2685、F1365、F3232、Y15976、Y26383、FGC54486、CTS12877、F2527、F723、F1422、CTS2154、SK1691、PH203、F449、F238、F134、F1273、F724、F1266、CTS498、FGC3750、P201、M188、F2588、CTS445、CTS201、M159、M7、F2680、F1276、CTS6489、F1275、M113、N5、Z25400、F1863、F1134、F1262、Y26403、F1837、F862、F879、F1226、F2859、P164、M134、F450、M117、M133、F42、F438、Y17728、F155、F813、Y20928、F1754、F2137、F1442、F1123、F1369、F310、F402、F1531、Z25853、CTS5492、CTS6987、Z42620、CTS4658、Z25928、SK1730、Z26010、A9462、CTS7634、F317、F3039、Y29861、CTS5488、CTS10738、CTS9678、Z39663、A9457、YP4864、Z44068、F5524、F5525、Z44071、Z44091、CTS4960、F122、F114、F444、F79、F629、F46、FGC16847、F48、F2505、F242、CTS4266、Z26108、F2887、F3607、F3525、CTS3763、A9472、FGC16863、L1360、FGC16889、SK1768、F4249、FGC23868、CTS335、CTS53、CTS6373、A9473、F3386、Y29828、FGC34973、F1739、F743、F748、AM01822、N6、AM01856、N7、F4110、F4068、F4124、AM01845、F717、A16433、F742、F1150、F837、F1025、F1055、F3021、P295、M45、M242、F903、M346、M3、M207、M173、M420、SRY10831.2、M17、Z645、M458、Z91、Z93、F3105、Y7、Z2124、Z2123、S4576、F1345、M343、L754、L389、P297、M269、M479、M124、FGC21706、B254及びM184を含むことを特徴とする、組成物。 A primer composition for detecting Y-SNP haplogroup by next generation sequencing technology, comprising:
Contains an amplification primer with 381 Y-SNP sites,
The 381 Y-SNPs are AF6, P305, P108, M60, M91, M130, F3393, CTS11043, M8, M356, M38, M217, L1373, F3447, F1699, F3918, FGC28881.2, F1756, F3830, Y1 0420 , M48, M86, B90, M504, F3796, F9992, F1067, Z1338, Z1300, CTS2657, CTS11990, CTS8579, M407, F3850, Z12209, F1319, CTS3385, FGC45548, F 845, CTS10923, MF2091, P143, M168, M294, CTS3946 , JST021355, M174, CTS11577, M15, N1, Z27269, PH4979, PH1991, Y7820, SK541, Z31625, Z31584, P99, P47, M533, Z34359, PH97, Z42599, Z42600, Z42601, Z42602, M116.1, M145, M96 , M89, M427, M201, P287, P15, CTS4367, L30, P303, L140, F1329, L901, M69, M52, M82, M578, M170, M429, M522, M304, M267, M172, M410, L26, M47, M67 , M9, M526, M20, M22, M27, M317, P326, P256, M231, F3373, CTS3750, CTS11499, F1206, Tat, M178, L708, P298, L392, CTS10760, Z1936, B197, M2019 , F1008, M128, B523 , P63, B525, F2930, CTS582, M1819, F549, M214, M175, F265, M119, B384, P203.1, F446, F140, CTS3265, F78, F81, F533, F492, F656, SK1568, Z2340 6, M101, Z23392 , CTS8423, CTS52, CTS701, Z23266, CTS716, CTS352, Z23271, M50, F1036, P31, M268, F2320, M1470, PK4, M95, F1252, M88, F2758, F2890, CTS585 4, Z23810, Z23781, F789, F838, CTS1456 , F993, F417, CTS9996, M176, P49, M122, M324, F113, L127.1, KL1, L467, F1876, F2159, F1867, F852, F2266, L599, Z43961, Z43963, F854, Z43 966, F915, IMS-JST002611 , F240, F18, F117, CTS5820, F13, F11, F632, F110, F17, F377, F856, F1095, F1418, F1495, CTS7501, F793, Y20951, Y20932, F38, F12, F196, F930, F26 85, F1365, F3232 , Y15976, Y26383, FGC54486, CTS12877, F2527, F723, F1422, CTS2154, SK1691, PH203, F449, F238, F134, F1273, F724, F1266, CTS498, FGC3750, P20 1, M188, F2588, CTS445, CTS201, M159, M7 , F2680, F1276, CTS6489, F1275, M113, N5, Z25400, F1863, F1134, F1262, Y26403, F1837, F862, F879, F1226, F2859, P164, M134, F450, M117, M133 , F42, F438, Y17728, F155 , F813, Y20928, F1754, F2137, F1442, F1123, F1369, F310, F402, F1531, Z25853, CTS5492, CTS6987, Z42620, CTS4658, Z25928, SK1730, Z2 6010, A9462, CTS7634, F317, F3039, Y29861, CTS5488, CTS10738 , CTS9678, Z39663, A9457, YP4864, Z44068, F5524, F5525, Z44071, Z44091, CTS4960, F122, F114, F444, F79, F629, F46, FGC16847, F48, F2 505, F242, CTS4266, Z26108, F2887, F3607, F3525 , CTS3763, A9472, FGC16863, L1360, FGC16889, SK1768, F4249, FGC23868, CTS335, CTS53, CTS6373, A9473, F3386, Y29828, FGC34973, F1739, F743, F748, AM01822, N6, AM01856, N7, F4110, F4068, F4124 , AM01845, F717, A16433, F742, F1150, F837, F1025, F1055, F3021, P295, M45, M242, F903, M346, M3, M207, M173, M420, SRY10831.2, M17, Z645, M4 58, Z91, Z93 , F3105, Y7, Z2124, Z2123, S4576, F1345, M343, L754, L389, P297, M269, M479, M124, FGC21706, B254 and M184.
マルチプレックスPCR反応に必要な他の試薬、リンカー配列PCR反応に必要な試薬、及び磁気ビーズ精製に必要な試薬をさらに含むことを特徴とする、キット。 A kit for detecting Y-SNP haplogroups by next generation sequencing technology, comprising the primer composition according to claim 1 or 2,
A kit further comprising other reagents necessary for multiplex PCR reaction, reagents necessary for linker sequence PCR reaction, and reagents necessary for magnetic bead purification.
以下のステップ1からステップ4を含み、
ステップ1において、マルチプレックスPCR反応を行い、具体的には、希釈したgDNAをテンプレートとし、増幅反応系を調製し、マルチプレックス断片増幅を行い、
ステップ2において、PCR増幅産物を磁気ビーズ精製し、その後、リンカー配列PCR反応を行い、
ステップ3において、ステップ2の増幅産物を磁気ビーズ精製してライブラリを構築し、その後、ライブラリについて濃度、断片の長さ及び純度を測定し、
ステップ4において、ライブラリを混合、変性した後、Illumina MiSeqシーケンスプラットフォームに入れてシーケンシングし、シーケンシング結果と参照ゲノム配列とを比較し、SNP及びIndelを探し、次にANNOVARソフトウェアによりSNP、Indel部位に注釈を付け、変異部位に対応する遺伝子情報を確定することを特徴とする、方法。 A method for detecting a Y-SNP haplogroup by next generation sequencing technology using the kit according to claim 3 or 4, comprising:
Including steps 1 to 4 below,
In step 1, a multiplex PCR reaction is performed, specifically, using diluted gDNA as a template, preparing an amplification reaction system, performing multiplex fragment amplification,
In step 2, the PCR amplification product is purified by magnetic beads, and then a linker sequence PCR reaction is performed,
In step 3, construct a library by magnetic bead purification of the amplification product of step 2, and then measure the concentration, fragment length and purity of the library,
In step 4, after mixing and denaturing the library, it is sequenced in the Illumina MiSeq sequencing platform, and the sequencing results are compared with the reference genome sequence to search for SNPs and Indels, and then the SNP and Indel sites are determined by ANNOVAR software. 1. A method, characterized in that the genetic information corresponding to the mutation site is determined by annotating the mutation site.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111006028.2 | 2021-08-30 | ||
CN202111006028.2A CN113981102A (en) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | Primer composition, kit and method for detecting Y-SNP (Y-single nucleotide polymorphism) haplotype group based on next-generation sequencing technology and application of primer composition, kit and method |
PCT/CN2022/115542 WO2023030260A1 (en) | 2021-08-30 | 2022-08-29 | Primer composition, kit and method for detecting y-snp haplogroups based on next-generation sequencing technology and application thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023542581A true JP2023542581A (en) | 2023-10-11 |
JP7463564B2 JP7463564B2 (en) | 2024-04-08 |
Family
ID=79735230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022576186A Active JP7463564B2 (en) | 2021-08-30 | 2022-08-29 | Primer compositions, kits, methods and uses thereof for detecting Y-SNP haplogroups by next generation sequencing technology |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7463564B2 (en) |
CN (1) | CN113981102A (en) |
WO (1) | WO2023030260A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113981102A (en) * | 2021-08-30 | 2022-01-28 | 司法鉴定科学研究院 | Primer composition, kit and method for detecting Y-SNP (Y-single nucleotide polymorphism) haplotype group based on next-generation sequencing technology and application of primer composition, kit and method |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6929911B2 (en) * | 2000-11-01 | 2005-08-16 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Method for determining genetic affiliation, substructure and gene flow within human populations |
RU2539733C2 (en) * | 2012-10-24 | 2015-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "БИОЧИП-ИМБ" | Set of differentiating nucleotides and biochip applicable in method for genetic typing of human y-chromosomes haplogroup markers: m130 (c), m145 (de) |
RU2558231C2 (en) * | 2013-09-03 | 2015-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ДНК Экспертиза" | Method, test-system and primers for determination of haplogroups of human y-chromosome |
CN106399543B (en) * | 2016-10-26 | 2019-10-11 | 四川大学 | Medical jurisprudence two generations sequencing kit based on 74 Y chromosome SNP genetic markers |
CN108342489A (en) | 2017-01-23 | 2018-07-31 | 公安部物证鉴定中心 | A kind of method and system carrying out Y-SNP partings to male individual |
CN108531561A (en) * | 2017-03-01 | 2018-09-14 | 云南序源生物技术开发有限公司 | A kind of quick detection is used to identify the kit and method in the SNP features site of Y chromosome haplotype pedigree |
CN108300790B (en) * | 2018-01-12 | 2021-01-26 | 四川大学 | Forensic medicine next-generation sequencing kit based on 165Y-SNPs |
CN108823294B (en) | 2018-07-10 | 2021-01-26 | 四川大学 | Forensic medicine composite detection kit based on Y-SNP genetic markers of 20 haplotype groups D |
CN112877442A (en) | 2019-11-29 | 2021-06-01 | 司法鉴定科学研究院 | 212Y-SNP forensic medicine composite amplification kit based on MALDI-TOF MS platform detection |
RU2740575C1 (en) * | 2020-05-21 | 2021-01-15 | Иван Дмитриевич Ивановский | Set of synthetic oligonucleotides for simultaneous genotyping 63 dna-markers associated with blood group av0, main haplogroups of y-chromosome, color of iris of eye, hair, skin and gender, by pcr with subsequent hybridisation |
CN111575386B (en) | 2020-05-27 | 2023-10-03 | 广州市刑事科学技术研究所 | Fluorescent composite amplification kit for detecting human Y-SNP locus and application thereof |
CN111647668A (en) | 2020-07-06 | 2020-09-11 | 苏州市公安局刑事科学技术研究所 | Rapid fluorescence multiplex amplification kit for detecting 50 human Y-SNP loci and application |
CN111793623B (en) | 2020-07-28 | 2023-11-10 | 河北医科大学 | Genotyping genetic marker composition, kit, identification system and genotyping method for 62 multiallelic SNP-NGS |
CN112695100A (en) | 2021-01-12 | 2021-04-23 | 郑州高新生物技术有限公司 | STR and SNP genetic marker combined detection system and detection method based on NGS |
CN113981102A (en) * | 2021-08-30 | 2022-01-28 | 司法鉴定科学研究院 | Primer composition, kit and method for detecting Y-SNP (Y-single nucleotide polymorphism) haplotype group based on next-generation sequencing technology and application of primer composition, kit and method |
-
2021
- 2021-08-30 CN CN202111006028.2A patent/CN113981102A/en active Pending
-
2022
- 2022-08-29 WO PCT/CN2022/115542 patent/WO2023030260A1/en unknown
- 2022-08-29 JP JP2022576186A patent/JP7463564B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023030260A1 (en) | 2023-03-09 |
CN113981102A (en) | 2022-01-28 |
JP7463564B2 (en) | 2024-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Thielecke et al. | Limitations and challenges of genetic barcode quantification | |
Zaaijer et al. | Rapid re-identification of human samples using portable DNA sequencing | |
Mortimer et al. | SHAPE–Seq: high‐throughput RNA structure analysis | |
US20070037182A1 (en) | Multiplex assays for inferring ancestry | |
US20140129201A1 (en) | Validation of genetic tests | |
Holden et al. | Molecular diagnostics: harmonization through reference materials, documentary standards and proficiency testing | |
JP2021153588A (en) | Methods and products for quantifying RNA transcript variants | |
JP2008532496A (en) | Multiplex assay for inferring ancestry | |
Duncavage et al. | In silico proficiency testing for clinical next-generation sequencing | |
JP7463564B2 (en) | Primer compositions, kits, methods and uses thereof for detecting Y-SNP haplogroups by next generation sequencing technology | |
CN110603327A (en) | PCR primer pair and application thereof | |
Liu et al. | Transcriptome-wide measurement of poly (A) tail length and composition at subnanogram total RNA sensitivity by PAIso-seq | |
CN112342289B (en) | Primer group for enriching thalassemia genes by long-fragment PCR and application thereof | |
Severn-Ellis et al. | Genotyping for species identification and diversity assessment using double-digest restriction site-associated DNA sequencing (ddRAD-seq) | |
Glauche et al. | Stem cell clonality—theoretical concepts, experimental techniques, and clinical challenges | |
Hong et al. | Can we integrate method-specific age-predictive models?: Analysis method-induced differences in detected DNA methylation status | |
Cradic et al. | A simple method for gene phasing using mate pair sequencing | |
Cheranova et al. | RNA-seq analysis of transcriptomes in thrombin-treated and control human pulmonary microvascular endothelial cells | |
Zhao et al. | Novel phylogeny of angiosperms inferred from whole-genome microsynteny analysis | |
Xie et al. | gcaPDA: a haplotype-resolved diploid assembler | |
CN110241187B (en) | Performance verification method of multi-gene detection system based on time-of-flight mass spectrum | |
Resendez et al. | Structural variants in ancient genomes | |
US20240141447A1 (en) | Dynamic Clinical Assay Pipeline for Detecting a Virus | |
Shen et al. | Advanced Whole Genome Sequencing Using an Entirely PCR-free Massively Parallel Sequencing Workflow | |
Casanova-Adán et al. | Adapting an established Ampliseq microhaplotype panel to nanopore sequencing through direct PCR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240305 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240319 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240327 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7463564 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |