检测技术的应用

三、SNP检测技术的应用

寻找标记SNP的国际遗传变异图谱计划，即国际单倍型图谱计划（Haplotype Map Project，HapMap）已于2002年10月正式启动，2003年中国承担了“国际单倍型图谱计划”10%的任务。HapMap计划的目标在于构建人类DNA序列中多态位点的单体型图。通过测定序列变异特征、变异频率及它们之间的关联，绘出人类基因组的单体型块（haplotype block），以及不同单体型块的标记SNP位点。SNP检测技术主要应用于下列方面。

（一）在致病机制研究中的应用

目前认为一些基因中的变异，特别是在基因调控区的SNP及其特定的组合可能是复杂性状疾病易感性的重要原因。可以利用SNP检测来进行全基因组或大范围的连锁分析或关联分析，常常可以筛查到疾病的相关基因或易感基因。已有报道通过SNP关联分析发现了2个前列腺癌相关基因。

（二）在种族遗传学的应用

种族遗传学是研究种族间的基因组成和相互关系，其主要的研究工具就是DNA的多态性。多个SNP的多态信息含量可以高，能提供足够的信息进行基因连锁分析和连锁不平衡分析。使用X染色体和Y染色体低重组区SNP检测方法，为研究人类起源提供了工具。

（三）在药物基因组学中的应用

药物基因组学是研究个体对某种药物的治疗效应、不良反应、药代动力学参数等的一门新的学科，为药物的“个体化治疗”和新药开发提供依据。将为药物传送、作用靶点和代谢相关基因中个体的SNP位点和个体对药物反应的特点进行相关分析，以设计个体治疗的最佳方案，实现“个体化治疗”。这样既可以提高药效，又能降低药物的毒副作用。

（四）在法医学中的应用

1．用于个体识别用于个体识别的SNP必须满足下列标准：①SNP位点上2个等位基因的频率都接近0．5；②不能携带有关个人医疗信息或其他敏感问题的信息；③系统内SNP位点之间要处于连锁平衡状态；④系统内的SNP数目要足够多，以满足个体识别的要求；⑤各SNP位点在不同人群之间的频率分布差异较小，即Fst（群体遗传分化系数）＜0．06；⑥该SNP位点的群体遗传学数据已经在公开刊物上发表。事实上，在已发现的1 000多万个SNP位点中，符合上述标准的SNP位点只占很少的一部分。耶鲁大学的Kidd已经筛选了可用于个体识别的108个候选SNP位点，相应的资料请登录Kidd实验室网站（http：//www．info．med．yale．edu/labs/kidd）。

SNP分析的突出优点是可以分析短的DNA模板，适合于对高度腐败、DNA严重降解的检材的个体识别。研究发现如果每个SNP等位基因频率为0．5，则30个SNP位点可以达到13个CODIS STR系统的效能。如果每个SNP等位基因频率为0．1，则需60个SNP。目前，SANCHEZ等构建的包含52个SNP位点的复合扩增体系，在欧洲人群中的个体识别率可以达到99．999 99%。

2．用于亲子鉴定对于三联体亲子鉴定案，SNP的等位基因频率为0．5和0．1时，需要33～81个SNP才能达到99．9%的非父排除率。而对于单亲案亲子鉴定，这些SNP位点只能达到80%的排除率。R．Reynolds等已成功地对50～55个SNP位点进行复合扩增（Megaplex PCR），然后进行2步杂交获得基因型，用于法医个体识别及亲权鉴定。PHILLIPS等报道了含有100个常染色体SNP位点的基因芯片补充用于亲子鉴定。

3．用于种族起源分析和男性鉴定Y－SNP位点的分布有种群特性，利用它可帮助推断罪犯属于某个群体。Y－SNP位点还有因地理距离而出现的遗传差异。LAREU等发明的Y－SNP芯片，可用于混合斑的鉴定。

4．用于特殊亲子鉴定X－SNP位点分析可用于同父异母姐妹关系、父女关系、母女或母子关系、祖母孙女关系的鉴定等。正常男性个体的1个X染色体SNP位点检出1个等位基因，女性杂合子则检出2个等位基因，因而可用于强奸案件的鉴定。但是，要注意已经发现有3个等位基因的SNP位点。

5．用于mtDNA的SNP位点分析线粒体DNA非编码区序列多态性分析，可用于对微量、腐败检材的鉴定及人类进化的研究。但是，要注意mtDNA异质性问题。