STR型検査におけるPCR副産物の発生量予測モデルの開発

开发模型来预测 STR 类型测试中产生的 PCR 副产物的量

基本信息

批准号：
19K19492
负责人：
深川貴志
金额：
$ 1.66万
依托单位：
National Research Institute of Police Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K19492/
关键词：
スタターフラグメント解析 DNA型鑑定 STR型検査 STR DNA多型マイクロサテライト

项目摘要

STR型検査では、PCRによりSTR領域(アレル)を増幅して型判定解析を行うが、その際、スタターと呼ばれる本来のアレルより1回繰返し回数が少ない副産物が生じる。スタターはPCRにおいてSlippageで生じるとされている。PCRでSlippageが発生する確率、つまりスタター発生率を測定し、スタター比率の予測を試みることが、本研究の目的である。スタターは繰返し回数・繰返し配列の種類・STR領域ではない部分の寄与等のDNA配列の様々な要素及び温度等のPCR条件の要素が複合的に作用していると考えられる。いきなりこれらの複合的な要素を扱うことは非常に難しいので、本研究では、スタター発生に関する要素が最も少ない単純なSTR領域である1種類の繰返し配列からなる人工合成DNAを用いて実験を行った。2019年度にスタター発生率の測定手法の確立したものの、2020年度は新型コロナウイルス感染症対策のため実験が思うように進まず、特にスタター発生率の測定はあまり進まなかった。2021年度も感染症対策の影響があったものの、スタター比率及びスタター発生率の測定はおおよそ終えることができた。2022年度は、スタター比率及びスタター発生率の測定が完了し、データのまとめ及びスタター発生率からスタター比率の分布をシミュレーションするためのパラメータの設定の検討を主に行った。2020年度に判明した「繰返し配列の塩基組成が同じでも塩基の並び順が異なればスタター比率が大きく異なる場合がある」について、2021、2022年度にさらに詳細に検証したところ、従来いわれていた仮説「反復配列のAT含有量が高いほどスタター比率が高くなる」は、4塩基繰返し配列には当てはまらず、塩基の並び順によっては、AT含有率が高くてもスタター比率が低くなることが示唆された。これは新しい知見であり、学術的に価値があるものと考えている。

在STR类型测试中，使用PCR进行STR区域（等位基因）的扩增以执行类型确定分析，在这种情况下，发生的副产品一次重复一次，而不是原始等位基因称为STAT。据说这些统计数据发生在PCR中的滑板中。这项研究的目的是衡量PCR中发生滑动的概率，即统计发病率，并尝试预测统计比。人们认为，DNA序列的各种元素，例如重复的数量，重复序列的类型，零件而非STR区域的贡献以及PCR条件（例如温度）的元素，以复杂的方式使用。由于很难立即处理这些复杂的元素，因此在这项研究中，我们使用人为合成的DNA进行了一个实验，该实验由单一类型的重复序列组成，这是一个简单的STR区域，这是与STAT生成相关的最少元素。尽管一种测量统计发病率的方法是在2019年建立的，但由于预防COVID-19的措施，2020年，实验并未按预期进行，并且统计发病率的测量尤其没有进展。尽管在2021年也影响了传染病控制措施的影响，但我们能够大致完成对Stat比率和统计率发病率的测量。在2022财年中，完成了Stat比率和Stat出现率的测量值，我们主要研究了数据摘要和参数设置，以模拟来自STAT出现率的STAT比率的分布。当我们在2021年和2022年进一步检查之前提到的假设：“即使重复序列的基本组成是相同的，如果基本顺序不同，统计比的比率可能会显着差异，这是在2020年发现的，这是在2020年发现的，这表明先前提到的假设，“统计序列较高，统计序列越高，统计序列越高，并且依赖于4个统计序列。即使AT内容很高，也会较低。这是一个新发现，我相信这是学术价值。