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科研服务


一、实验原理

短串联重复(Short tandem repeats, STR),又称微卫星DNA(Microsatellite DNA)或简单重复序列(Simple repeat sequence, SRS或SSR),是广泛存在于原核生物和真核生物基因组中的核苷酸重复序列。有丝分裂过程中DNA链之间的错配引起的复制滑动被认为是导致STR产生的较为常见原因,并且依据不同复制单元大小的不同以及不同物种之间,复制滑动发生的概率也不相同。

STR是以核心序列(core repeat units)首尾相连多次重复形成。每个STR的核心序列结构相同,长度为2-6bp,但其重复单位数目和重复区域的长度不同,因此STR在不同种族、不同人群之间的分布具有差异性,构成了STR遗传多态性。不同个体之间在一个同源STR位点的重复次数也不同,因而同指纹识别一样,STR位点分析也可对个体进行身份识别。通过识别个体基因组在特定位点的特定序列重复,即可创建其基因档案。基于此,STR分析法已经成为一种重要的鉴定分析方法,应用于法医学、亲子鉴定及细胞鉴定等领域。


二、应用简介

细胞系因其具有无限传代增殖、体外培养、培养条件简单等原因,如今已被广泛的应用于各类疾病的研究中。

现在实验室之间的细胞系共享很普遍,污染了的细胞系被反复使用,和用错细胞系的实验研究经常发生,而这种情况很有可能在一些实验室持续数年或数十年。据统计国外实验室约20%细胞系被交叉污染或错误辨识,因使用了交叉污染或错误辨识的细胞而导致研究结论错误、结果不可重复等严重后果,也浪费了研究者大量时间、精力和金钱。2011年美国国家标准学会专门颁布了一份细胞STR(ShortTandemRepeat,短串联重复序列)鉴定标准。STR鉴定目前已被ICLAC、ATCC等权威机构作为金标准应用于细胞鉴定,越来越多的杂志要求在投稿时提供细胞STR分型数据。

细胞STR鉴定主要应用于将人源细胞系用于研究和生产的用户,包括但不限于以下领域:医学,遗传学,药物开发,疫苗研制,生物技术和制药行业,再生医学,基础科学,HIV的检测和治疗以及细胞生物学等领域。


三、实验方法 

 


四、样本送检要求

1. 细胞悬液(细胞数≥106 个)-提供细胞,请用PBS悬浮细胞离心后,去上清液,将细胞沉淀加冰袋运输。

2. 基因组DNA(≥20μL,浓度≥50ng/μL)-  提供DNA样本时请加冰袋运输;同时请注明DNA含量。

3. 仅对ATCC和DSMZ数据库现有STR图谱数据的细胞系进行品系鉴定。

4. STR鉴定样本为均人源细胞,检测21个基因位点。 


五、案例展示

 

一株细胞的STR鉴定图谱


六、常见问题

1、细胞系用错的概率有多大?

据ATCC估计,1977年错误使用细胞的概率是16%,1999年是18%。根据我们的经验,国内细胞系用错的概率不低于20%。即如果一个研究所有二十个课题组,按概率估计,有4个课题组用的细胞是错的。

2、什么细胞最容易污染别的细胞?

Hela细胞。五十多年来,Hela细胞系被广泛用于医学和生物学领域的研究,对当代生命科学的发展屡建奇功,是名副其实的生物学研究的亲历践行者。同时很多被广泛研究的细胞系都被Hela细胞淹没,因为她长得快,当你发现自己的一个培养瓶里的细胞突然长得很好,而以后都用它传代做实验的话,十之八九是搞错了。

早在1967年,遗传学家Stanley Gartler发现HEp-2和INT 407这两种细胞系都是生物学领域研究最多的肿瘤细胞系——Hela细胞。

3、有哪些细胞曾被Hela污染

lnt-407、HEp-2、WISH(人羊膜细胞)、Acc-M(人原发性延腺癌细胞)、Bcap-37(人乳腺癌细胞)、HAC-84(人肺腺癌克隆)、Hepatoma(人肝癌细胞)、HUL-42(人肺腺癌细胞)、CNE(人鼻咽癌细胞)、SPC-A-1(人肺腺癌细胞)、Tca-8113(人舌鳞癌细胞)、YTMLC(个旧肺鳞癌细胞)等一百余种。

4、如何知道细胞系是否发生交叉污染了

如果存在细胞系之间发生交叉污染,而且鉴定用的细胞可能有两种以上的细胞系时,那么在进行STR位点检测的时候,多个位点会出现两个以上的峰。峰高值表示该等位基因的信号强度,理论上峰值与样本的DNA浓度有直接的关系。因此,存在交叉污染的混合细胞系中,其中一个位点中某些峰会明显高于其他的峰,其中大峰是属于混合细胞系中那个主要细胞系,而小峰则属于那个次要细胞系。

值得注意的是,当发生两个或以上细胞混合的时候,检测结果看起来非常像细胞系的“遗传不稳定”——当一个细胞系存在亚群时,尤其是一些癌细胞系, 由于遗传不稳定的存在,在一些位点的STR特性会不同。因此经验丰富的分子专家是非常重要的,他能够帮助分析复杂的电泳图谱(STR峰图),从而判断是否由于发生细胞系交叉污染而导致多等位基因情况。

5、如何根据STR数据判断细胞系的身份

收到细胞系鉴定结果以及STR信息,可以与参考数据库进行比对。如果细胞样本的每个STR位点和参考细胞STR位点都能重合匹配,即说明该细胞系正确,反之则说明你的细胞系可能被错误标记,交叉污染或发生遗传不稳定。一般说来,匹配度≥80%即可认为该细胞系正确,匹配度<80%则说明该细胞系的来源需要被怀疑。

如果细胞系被鉴定出发生交叉污染或错误标记,则需要拿更早代数的细胞进行鉴定,从而找到问题的起源或者直接从可靠的机构购买一株新的细胞系。

6、如果细胞系没有在数据库中比对出结果怎么办?

如果已知数据库中没有找到你的细胞信息,你可以用自己的细胞遗传信息建立自己的遗传特性,以便后期进行自己细胞库的比对。

7、为什么报告内最终结论,会出现匹配不上任何已知数据情况?

最大的可能性是因为这株细胞的标准序列并没有收录在国际的细胞库之中,导致送检样本与任何的序列都不匹。出现这种情况大多数是因为该细胞系,可能是由国内课题组自主建系的。

七、服务流程

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