發(fā)布時(shí)間：2018-02-28 09:57

  本文關(guān)鍵詞： 手掌面皮膚 微生物群落 功能基因 穩(wěn)定性 差異性　出處：《中國(guó)人民公安大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目前手掌面存在的微生物群落分析技術(shù)尚未在法庭科學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的人源性DNA相比,人類手掌皮膚微生物組DNA的優(yōu)越性表現(xiàn)在:數(shù)量眾多、易于轉(zhuǎn)移、不易降解等。利用手掌面的皮膚微生物DNA進(jìn)行人身同一認(rèn)定的探究,不僅可以驗(yàn)證其他方法獲得的鑒定意見(jiàn)的正確性,而且在特定條件下可作為常規(guī)方法的有效替代。本論文的研究目的是在建立系統(tǒng)化的手掌皮膚微生物組DNA處理方案的基礎(chǔ)上,開發(fā)利用新的功能基因通用引物,從穩(wěn)定性和差異性兩個(gè)方面來(lái)探索利用手掌皮膚微生物組DNA進(jìn)行人身同一認(rèn)定的可行性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析,篩選出一套提取皮膚微生物組的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。建立了一系列已知序列信息、已知拷貝信息的模擬細(xì)菌群落,并利用多因素方差分析的方法,分析了DNA提取、PCR擴(kuò)增、樣品采集過(guò)程中各種實(shí)驗(yàn)因素對(duì)測(cè)序結(jié)果的影響。該實(shí)驗(yàn)方案不僅提高皮膚微生物組DNA提取的效率,同時(shí)盡量降低PCR過(guò)程中引物偏好性的影響,使得測(cè)序結(jié)果能真實(shí)地反映實(shí)際樣品的微生物群落組成特征。綜合分析目標(biāo)細(xì)菌種屬基因組和必需基因后,篩選出6個(gè)單拷貝的必需基因,分別是dnaK基因(chaperone Hsp70)、pyrH基因(uridylate kinase)、rpoA基因(RNA polymerase subunit alpha)、rpsH基因(30S ribosomal protein S8)、rpsL基因(30S ribosomal protein S12)及tsf基因(Elongation factor Ts)。在分析這些基因保守性區(qū)域的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一系列通用擴(kuò)增引物。首先利用電子PCR對(duì)引物的通用性和適用性進(jìn)行了篩選,通過(guò)PCR反應(yīng)條件的優(yōu)化,成功擴(kuò)增出采集自手掌面皮膚的微生物組樣品,并將樣品中的OTU準(zhǔn)確地鑒定到種這一分類級(jí)別上。男性、女性兩名志愿者在2個(gè)月的時(shí)間內(nèi),其手掌面皮膚的微生物群落組成存在穩(wěn)定性特征。與女性志愿者相比,男性志愿者的左、右兩手間同享的OTU比例更高,且隨著時(shí)間的變化,穩(wěn)定地存在于男性志愿者的手掌面上的OTU種類更多。微生物群落組成結(jié)構(gòu)最相近的兩個(gè)樣品,其關(guān)系多為同一時(shí)間點(diǎn)采樣的左、右兩只手掌,或采樣時(shí)間點(diǎn)相近的樣品之間,此現(xiàn)象在男、女志愿者的樣品中均存在。手印遺留之后,隨時(shí)間的延長(zhǎng),其微生物群落組成存在穩(wěn)定性,但在一定程度上受空氣中微生物的影響。個(gè)人筆記本電腦的鍵盤上的微生物群落組成是具有穩(wěn)定性的。手印在捺印形成后一段較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),其微生物群落結(jié)構(gòu)的相似性與捺印當(dāng)日相比是非常高的。室內(nèi)空氣中Trabulsiel a屬的細(xì)菌含量的變化會(huì)對(duì)手印里微生物群落組成結(jié)構(gòu)的變化產(chǎn)生顯著的影響。dnaK基因、rpsL基因、rpsH基因片段的通用引物的擴(kuò)增產(chǎn)物測(cè)序結(jié)果能夠成功地將細(xì)菌種類鑒定到種這一級(jí)別,在分析不同個(gè)體之間差異性方面有較好的應(yīng)用前景。由不同的功能基因引物擴(kuò)增產(chǎn)物的測(cè)序結(jié)果,其分析出的微生物群落中細(xì)菌種類及比例有所不同。其主要的原因在于功能基因引物的通用性在不同細(xì)菌種屬之間存在差異造成。在不同的年齡、性別以及職業(yè)之間的個(gè)體,其手掌面皮膚表面微生物群落存在較大的差異性,不同組別內(nèi)存在特殊的OTU。本論文的研究結(jié)果在刑事科學(xué)技術(shù)中的可能應(yīng)用方向有以下幾個(gè)方面�？衫檬终泼嫫つw特定細(xì)菌OTU種類及比例特征進(jìn)行供體的年齡階段和性別進(jìn)行推斷,且可根據(jù)樣品測(cè)序結(jié)果中病原性細(xì)菌的異常推測(cè)供體的疾病。在手掌面皮膚上有一些穩(wěn)定存在的細(xì)菌種類,可在手印形成的過(guò)程中轉(zhuǎn)移至手印中,通過(guò)數(shù)據(jù)分析,可以通過(guò)將weighted unifrac距離分析手掌與手印間聯(lián)系起來(lái)。在手印遺留的過(guò)程中,空氣中的微生物群落會(huì)對(duì)手印上的微生物群落產(chǎn)生影響,應(yīng)同時(shí)對(duì)附近相似環(huán)境中幾乎無(wú)人觸摸的位置上同期取樣,方可分析分析手印的遺留時(shí)間。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)人民公安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：D919.4
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本文編號(hào)：1546812