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細(xì)胞的STR鑒定

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發(fā)布時(shí)間：2025-03-10 13:35:51 更新時(shí)間：2025-03-09 13:36:20

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

STR（短串聯(lián)重復(fù)序列，Short Tandem Repeat）鑒定是細(xì)胞株身份驗(yàn)證的核心技術(shù)，用于檢測(cè)細(xì)胞基因組的特異性短重復(fù)序列，確保細(xì)胞株的遺傳一致性，避免交叉污染或誤標(biāo)。以下是STR鑒定的標(biāo)準(zhǔn)化流程及關(guān)鍵要點(diǎn)：

一、STR鑒定原理

STR位點(diǎn)：基因組中由2-7個(gè)堿基重復(fù)構(gòu)成的非編碼序列，具有高度多態(tài)性（如D5S818、D13S317等）。
應(yīng)用場(chǎng)景：
- 細(xì)胞株身份驗(yàn)證（如Hela、HEK293）。
- 細(xì)胞交叉污染排查（如小鼠細(xì)胞污染人類細(xì)胞）。
- 科研實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性保障。

二、標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)流程

1. DNA提取

試劑盒選擇：基于細(xì)胞類型選擇（貼壁細(xì)胞用蛋白酶K裂解，懸浮細(xì)胞直接離心）。
關(guān)鍵步驟：
- 裂解細(xì)胞（含SDS和EDTA的緩沖液）。
- 純化DNA（硅膠柱吸附法或磁珠法）。
- 濃度檢測(cè)（Qubit熒光計(jì)，要求≥1ng/μL）。

2. PCR擴(kuò)增

引物選擇：
- 核心位點(diǎn)：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推薦8-23個(gè)位點(diǎn)（如ATCC采用9個(gè)核心位點(diǎn)：D5S818、D7S820、D13S317等）。
- 多重PCR：同時(shí)擴(kuò)增多個(gè)STR位點(diǎn)（熒光標(biāo)記引物）。
反應(yīng)體系：
- 模板DNA：1-10ng。
- 循環(huán)條件：95℃預(yù)變性5min→（94℃ 30s → 60℃ 30s → 72℃ 45s）×30循環(huán)→72℃延伸10min。

3. 毛細(xì)管電泳分析

設(shè)備：ABI 3500/3730基因分析儀。
步驟：
- 將PCR產(chǎn)物與內(nèi)標(biāo)（GeneScan 600 LIZ）混合。
- 電泳分離擴(kuò)增片段，檢測(cè)熒光信號(hào)。
- 軟件分析（GeneMapper或PeakScanner）生成STR圖譜。

4. 數(shù)據(jù)比對(duì)與判定

數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)：
- 公共數(shù)據(jù)庫(kù)：ATCC、DSMZ、JCRB。
- 判定標(biāo)準(zhǔn)：≥80%位點(diǎn)匹配（ASN-0002標(biāo)準(zhǔn)）。
交叉污染判斷：
- 多峰信號(hào)提示混合DNA來(lái)源（如兩個(gè)細(xì)胞株污染）。
- 小鼠污染檢測(cè)：特定位點(diǎn)（如Myc-1、ChrY）出現(xiàn)小鼠STR信號(hào)。

三、核心STR位點(diǎn)與判讀規(guī)范

位點(diǎn)名稱	染色體位置	重復(fù)單元	常見(jiàn)細(xì)胞株等位基因范圍
D5S818	5q21-q31	(AGAT)n	7-16（Hela: 11,13）
D13S317	13q22-q31	(TATC)n	8-15（HEK293: 12,12）
D7S820	7q11.21-q11.22	(GATA)n	6-14（MCF7: 10,12）
vWA	12p12-pter	(TCTG)n	14-21（K562: 16,18）

四、質(zhì)量控制與常見(jiàn)問(wèn)題

1. 質(zhì)控要點(diǎn)

陰性對(duì)照：加入無(wú)模板PCR反應(yīng)，排除試劑污染。
陽(yáng)性對(duì)照：已知STR譜的細(xì)胞DNA（如ATCC提供的標(biāo)準(zhǔn)品）。
峰高閾值：≥200 RFU（相對(duì)熒光單位）判定為有效信號(hào)。

2. 常見(jiàn)問(wèn)題與解決

問(wèn)題	原因分析	解決方案
無(wú)擴(kuò)增信號(hào)	DNA降解或PCR抑制劑殘留	重新提取DNA，增加模板量或稀釋樣本
多峰/雜峰	細(xì)胞交叉污染或異倍體	亞克隆純化細(xì)胞，重新檢測(cè)
位點(diǎn)缺失	引物結(jié)合區(qū)突變或基因組缺失	更換引物或增加備選位點(diǎn)（如Penta D/E）
小鼠污染信號(hào)	培養(yǎng)體系中混入小鼠細(xì)胞	使用物種特異性檢測(cè)試劑盒驗(yàn)證并重新培養(yǎng)

五、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證

ATCC標(biāo)準(zhǔn)：采用9個(gè)核心STR位點(diǎn)，要求≥80%匹配。
DSMZ指南：推薦檢測(cè)15個(gè)位點(diǎn)（包括性別標(biāo)記Amelogenin）。
ISO認(rèn)證：ISO 20387（生物樣本庫(kù)質(zhì)量體系）要求定期STR檢測(cè)。

六、應(yīng)用建議

細(xì)胞入庫(kù)前必檢：新獲取的細(xì)胞株需完成STR鑒定并建檔。
定期復(fù)檢：每3-6個(gè)月或關(guān)鍵傳代節(jié)點(diǎn)（如傳代20次后）重新檢測(cè)。
實(shí)驗(yàn)對(duì)照：關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)前驗(yàn)證細(xì)胞身份，避免數(shù)據(jù)偏差。
數(shù)據(jù)存檔：保存原始電泳圖譜及比對(duì)報(bào)告，供論文發(fā)表或復(fù)核使用。

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化STR鑒定流程，可顯著提升科研數(shù)據(jù)的可靠性，減少因細(xì)胞誤標(biāo)導(dǎo)致的資源浪費(fèi)。建議實(shí)驗(yàn)室配備專用設(shè)備或與第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)合作（如中檢院、華大基因），確保結(jié)果權(quán)威性。