科普|孕妇的血液中为什么含有胎儿的游离DNA?
无创DNA产前亲子鉴定,是一种孕期只需孕妇外周血就可以鉴定胎儿与疑父亲子关系的技术。只需采集(怀孕05周以上)孕妇外周血10ML。在母亲外周血浆中提取的游离DNA已经包含了胎儿的游离DNA,所以母亲和胎儿只需一份样品即可。由于只需抽取孕妇的静脉血,操作简便,因此不会对孕妇和胎儿造成创伤。
无创胎儿亲子鉴定,也称“无创产前亲子鉴定”、“无创孕期亲子鉴定”,即利用新一代高通量测序平台对母体静脉血中的游离DNA片段(包括胎儿游离DNA)进行测序、生物信息分析,从中获取胎儿的DNA遗传信息。同时,根据孟德尔遗传规律比对分析假定父亲DNA信息来实现亲子关系的确定,得出的鉴定结果与胎儿出生后的鉴定结果完全一致。
1、鉴定原理
1997年,Lo等人(Lo Y.M.et al.1997.lancet)研究证实,在孕妇的血浆中含有胎儿游离DNA(cell-free fetal DNA,cffDNA),为无创胎儿亲子鉴定技术提供了依据。
无创胎儿亲子鉴定技术选取SNP位点进行检测,用液相交捕获的方法富集SNP位点,通过高通量测序进行基因分型,最后根据孟德尔遗传规律判断父母与子女之间是否存在亲子关系。
单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)是第三代遗传学标记,这种遗传标记是由于单碱基突变使特定核苷酸位置上出现两种碱基,其中最少的一种在群体中的频率不少于1%。SNP的分布密集,如果以1%的频率计算,在人基因组中就有300万个以上的SNP遗传标记,这可能达到了人类基因组多态位点数目的极限,因此被认为是应用前景最好的遗传标记物。在医学遗传学、群体遗传学和药物基因组学中有广泛的应用。在法医物证检验中,也由于SNP的含量丰富、遗传稳定,而引起了高度重视。
2、背景
游离DNA
- 细胞凋亡产生,部分降解(100-200bp)
- 循环血中游离与细胞外的机体内源性DNA
胎儿游离DNA特点:
- 含量低
每毫升血浆中游离DNA为纳克(10-9g)级,其中胎儿游离DNA仅占血浆游离DNA总量的5%-30%。
- 片断化
胎儿游离DNA片断被降解,大小从75bp-250bp不等,平均为166bp。
- 半衰期短
分娩后母体静脉血中胎儿游离DNA在2小时左右快速降解消失。
3、样本
无创胎儿亲子鉴定需提供的样本为:
孕妇:只需10ml静脉血,无需空腹,正常饮食即可抽血;
疑似父亲的样本:(血液、血痕、精液、精斑、毛发、指甲、牙刷、口腔拭子、口香糖、矿泉水瓶、剃须刀、牙线、烟头等),需保证样本的纯度,避免混样。
4、技术优势
无创:仅需母体10ml静脉血,非侵入性取样
安全:避免胎儿宫内感染及流产风险
准确:采用新一代测序技术,准确率99.9999999%
早期:怀孕5周至分娩前即可检测