Forensic Application of ForenSeqTM DNA Signature Prep Kit in Zhengjiang She Ethnic Group

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2021.510404

Abstract

Abstract: Objective

To evaluate the ability of the ForenSeq^TM DNA Signature Prep kit （ForenSeq kit） in analyzing the sequence information of STRs in Zhejiang She ethnic group and its forensic application efficacy.

Methods

A total of 50 Zhejiang She ethnic group samples were sequenced with the ForenSeq kit on the MiSeq FGx platform. The data was analyzed using ForenSeq^TM universal analysis software to obtain the motif structure and flank regions of the 58 STRs, then compared with PCR-CE typing results to test the consistency. At last, the allele frequency and population genetic parameters were calculated.

Results

A total of 448 sequence polymorphic alleles were detected in 50 samples of Zhejiang She ethnic group. Compared with fragment length polymorphism detected by PCR-CE, 82 alleles were increased by MPS detection based on ForenSeq kit, and 7 SNPs variation were detected in the flanking regions of 6 loci. The 22 male individuals were genotyped, and total 19 haplotypes were detected in 24 Y chromosome STRs of these 22 males. The cumulative discrimination power of the 27 autosomal STRs was 1-8.87×10^-30, the cumulative probability of exclusion of duo-testing was 0.999 999 962 640 657, the cumulative probability of exclusion of trios-testing was 0.999 999 999 999 633.

Conclusion

Based on MPS typing technology, using the ForenSeq kit greatly improves the detection efficiency. In addition, the 58 STRs have good genetic polymorphisms in Zhejiang She ethnic group, which are suitable for individual identification and paternity identification in forensic application.

Key words: forensic genetics, massively parallel sequencing, short tandem repeat （STR）, polymorphism, genetic, ForenSeq^TM DNA Signature Prep kit, She ethnic group, Zhejiang

CLC Number:

DF795.2

Yi-ling QU, Yuan LIN, Zi-hao YANG, Rui-yang TAO, Ruo-cheng XIA, Zheng-jun CAO, Rui-xiang GAO, Huan YU, Zi-wei WANG, Qi YANG, Xiao-chun ZHANG, Su-hua ZHANG, Cheng-tao LI. Forensic Application of ForenSeq^TM DNA Signature Prep Kit in Zhengjiang She Ethnic Group[J]. Journal of Forensic Medicine, 2021, 37(6): 817-824.

Figures/Tables 6

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基因座	引物序列（5'→3'）	Tm/℃	GC/%	染料	浓度/（μmol·L^-1）
DYS505	F：TCTGGCGAAGTAACCCAAAC	58.11	50.00	FAM	2
DYS505	R：TCGAGTCAGTTCACCAGAAGG	59.39	52.38	FAM	2
DYS612	F：CTTGTTGAGATGGTGCAGAAAGG	60.06	47.83	FAM	2
DYS612	R：TCTAGAGCCAAAAAGGGAACTGA	59.35	43.38	FAM	2

基因座	引物序列（5'→3'）	Tm/℃	GC/%	染料	浓度/（μmol·L^-1）
DYS505	F：TCTGGCGAAGTAACCCAAAC	58.11	50.00	FAM	2
DYS505	R：TCGAGTCAGTTCACCAGAAGG	59.39	52.38	FAM	2
DYS612	F：CTTGTTGAGATGGTGCAGAAAGG	60.06	47.83	FAM	2
DYS612	R：TCTAGAGCCAAAAAGGGAACTGA	59.35	43.38	FAM	2

基因座	等位基因数		提升率/%	基因座	等位基因数		提升率/%
基因座	PCR-CE	MPS	提升率/%	基因座	PCR-CE	MPS	提升率/%
A-STR				X-STR
CSF1PO	7	7	0	DXS10103	6	7	16.67
D10S1248	7	7	0	DXS8378	4	4	0
D13S317	7	7	0	DXS10074	8	8	0
D16S539	6	6	0	DXS7132	6	6	0
D17S1301	7	7	0	DXS10135	18	26	44.44
D18S51	14	14	0	DXS7423	5	5	0
D5S818	7	7	0	HPRTB	6	6	0
D6S1043	12	12	0	Y-STR
FGA	13	13	0	Y-GATA-H4	4	4	0
Penta D	7	7	0	DYS505	5	5	0
Penta E	15	15	0	DYS481	6	6	0
TH01	6	6	0	DYS460	3	3	0
TPOX	5	5	0	DYS448	4	4	0
D19S433	10	11	10.00	DYS439	3	3	0
D20S482	7	8	14.29	DYS438	2	2	0
D7S820	7	8	14.29	DYS437	2	2	0
vWA	7	8	14.29	DYS392	2	2	0
D22S1045	6	7	16.67	DYS391	2	2	0
D1S1656	10	12	20.00	DYS390	3	5	66.67
D4S2408	5	6	20.00	DYS389Ⅱ	4	7	75.00
D2S441	7	10	42.86	DYS389Ⅰ	3	3	0
D8S1179	8	13	62.50	DYS385a/b	5	5	0
D3S1358	6	10	66.67	DYS19	4	4	0
D9S1122	6	10	66.67	DYF387S1	7	14	100.00
D2S1338	10	21	110.00	DYS522	4	4	0
D12S391	9	20	122.22	DYS533	3	3	0
D21S11	9	22	144.44	DYS549	3	3	0
				DYS570	5	5	0
				DYS576	4	4	0
				DYS643	4	4	0
				DYS635	5	7	40.00
				DYS612	6	6	0

基因座	等位基因数		提升率/%	基因座	等位基因数		提升率/%
基因座	PCR-CE	MPS	提升率/%	基因座	PCR-CE	MPS	提升率/%
A-STR				X-STR
CSF1PO	7	7	0	DXS10103	6	7	16.67
D10S1248	7	7	0	DXS8378	4	4	0
D13S317	7	7	0	DXS10074	8	8	0
D16S539	6	6	0	DXS7132	6	6	0
D17S1301	7	7	0	DXS10135	18	26	44.44
D18S51	14	14	0	DXS7423	5	5	0
D5S818	7	7	0	HPRTB	6	6	0
D6S1043	12	12	0	Y-STR
FGA	13	13	0	Y-GATA-H4	4	4	0
Penta D	7	7	0	DYS505	5	5	0
Penta E	15	15	0	DYS481	6	6	0
TH01	6	6	0	DYS460	3	3	0
TPOX	5	5	0	DYS448	4	4	0
D19S433	10	11	10.00	DYS439	3	3	0
D20S482	7	8	14.29	DYS438	2	2	0
D7S820	7	8	14.29	DYS437	2	2	0
vWA	7	8	14.29	DYS392	2	2	0
D22S1045	6	7	16.67	DYS391	2	2	0
D1S1656	10	12	20.00	DYS390	3	5	66.67
D4S2408	5	6	20.00	DYS389Ⅱ	4	7	75.00
D2S441	7	10	42.86	DYS389Ⅰ	3	3	0
D8S1179	8	13	62.50	DYS385a/b	5	5	0
D3S1358	6	10	66.67	DYS19	4	4	0
D9S1122	6	10	66.67	DYF387S1	7	14	100.00
D2S1338	10	21	110.00	DYS522	4	4	0
D12S391	9	20	122.22	DYS533	3	3	0
D21S11	9	22	144.44	DYS549	3	3	0
				DYS570	5	5	0
				DYS576	4	4	0
				DYS643	4	4	0
				DYS635	5	7	40.00
				DYS612	6	6	0

群体遗传学参数	基于重复序列多态性	基于片段长度多态性
27个A-STR（n=50）
多态信息含量（PIC）	0.756 7（0.556 7~0.911 3）	0.732 4（0.556 7~0.872 8）
个体识别率（DP）	0.905 1（0.791 2~0.968 0）	0.892 7（0.791 2~0.956 8）
累积个体识别率（CDP）	1-8.87×10^-30	1-4.14×10^-28
二联体非父排除率（PE_duo）	0.451 4（0.240 1~0.714 3）	0.395 6（0.201 3~0.621 1）
三联体非父排除率（PE_trio）	0.634 5（0.432 5~0.838 2）	0.585 6（0.385 5~0.774 7）
累积二联体非父排除率（CPE_duo）	0.999 999 962 640 657	0.999 999 289 201 538
累积三联体非父排除率（CPE_trio）	0.999 999 999 999 633	0.999 999 999 983 129
7个X-STR（n=50）
多态信息含量（PIC）	0.701 9（0.476 0~0.928 3）	0.686 3（0.451 8~0.898 3）
女性个体识别率（DP_f）	0.879 9（0.722 6~0.991 5）	0.869 7（0.700 6~0.983 7）
男性个体识别率（DP_m）	0.743 2（0.558 4~0.932 1）	0.728 9（0.534 2~0.905 8）
累积女性个体识别率（CPD_f）	0.999 970 057 036 496	0.999 999 929 094 268
累积男性个体识别率（CPD_m）	0.999 999 972 797 382	0.999 949 621 034 335
二联体平均非父排除率	0.576 7（0.410 6~0.870 7）	0.558 7（0.313 2~0.822 5）
三联体平均非父排除率	0.701 9（0.476 0~0.928 3）	0.686 3（0.451 8~0.898 3）
累积二联体平均非父排除率	0.998 776 019 866 265	0.998 078 374 414 182
累积三联体平均非父排除率	0.999 922 179 142 742	0.999 868 063 580 329
24个Y-STR（n=22）
单倍型总数	19	19
唯一单倍型数目	17	17
出现2次单倍型数目	1	1
出现3次单倍型数目	1	1
单倍型多样性（HD）	0.982 683 983	0.982 683 983
基因多样性（GD）	0.173 2~0.925 8	0.173 2~0.887 4
单倍型分辨能力（DC）	0.863 636 364	0.863 636 364
单倍型匹配概率（HMP）	0.061 983 471	0.061 983 471