人体组织特异性DNA甲基化标记的法医学研究

Tissue identification of biological materials is an important part of forensic examination, which still lacks ideal genetic marker at present. DNA methylation is a genetically covalent modification after DNA replication, which plays an important role in the process of cellular differentiation in mammalian. Recent advances in whole genome epigenetic analysis indicate that numerous tissue-specific differentially methylated regions (tDMRs) exist in mammalian and human.Different tDMRs show different DNA methylation profiles according to the type of cell or tissue and may discriminate the type of cell or tissue theoretically. The potential of tissue-specific differential DNA methylation may be an ideal molecular marker of tissue identification. In this research, we plan to study the potential tissue-specific differential DNA methylation for tissue identification. Several human body tissues and fluids are selected as research samples. The differentially methylated DNA regions in the whole genome between different tissues will be screened by methylation sensitive represent difference analysis (MS-RDA). The tissue specificity of methylation profiles in the screened target regions will be analyzed by MassARRAY quantitative analysis of methylation. The possible forensic application of DNA methylation profiles of these tDMRs for body tissue and fluid identification will be analyzed by methylation specific PCR technology. The aims of this research is: ①to explore new genetic marker for the broad implementation of tissue identification in forensic casework，which has important value for the solution of the puzzle forensic problem of tissue origination; ②to lay the research foundation for further exploration of regulation mechanism of DNA methylation in individual development and tissue differentiation.

生物检材的组织鉴定是法医学检验的重要内容，目前仍缺少理想的遗传标记。DNA甲基化为DNA复制后共价修饰，在哺乳动物组织分化中起到重要作用。最近的基因组表观遗传研究表明，哺乳动物和人类组织细胞存在大量组织特异的差异性甲基化区域(tDMRs)，不同组织细胞具有不同的DNA甲基化模式，理论上可区分组织细胞类型。组织特异的差异性DNA甲基化有望成为组织鉴定理想的分子标记。本课题拟以常见人体生物检材作为研究样本，采用甲基化敏感的代表性差异分析（MS-RDA）、MassARRAY甲基化定量分析及甲基化特异性PCR技术，通过在全基因组范围内筛选出不同组织间的差异性甲基化片段，定量分析差异性甲基化位点的组织特异性，并评估其在组织鉴定中的可行性，旨在：①为法医组织鉴定寻找新的遗传标记，对解决生物样本的组织来源这一法医学难题具有重要的研究价值；②为深入探讨甲基化在个体发育和组织分化中的调控机制提供研究基础。

生物检材的组织来源鉴定是法医学检验的重要内容。缺乏有效的法医学分子标记来鉴定法医现场微量生物检材的组织类型是当前法医物证检验的亟待解决的问题之一。DNA 甲基化为DNA 复制后共价修饰，在哺乳动物组织分化中起到重要作用。哺乳动物和人类组织细胞存在大量组织特异的差异性甲基化区域(tDMRs)，不同组织细胞具有不同的DNA 甲基化模式，理论上可区分组织细胞类型。组织特异的差异性DNA 甲基化有望成为生物组织鉴定理想的分子标记。本项目以常见人体生物检材血液、唾液、精液、皮肤、肌肉组织作为研究样本，采用甲基化敏感的代表性差异分析（MS-RDA）、MassARRAY 甲基化定量分析及甲基化特异性PCR 技术，在全基因组范围内筛并定量分析得到具有组织特异性差异性甲基化位点16个，其中6个血液特异性甲基化位点，3个肌肉特异性甲基化位点，4个唾液特异性甲基化位点，3个精斑特异性甲基化位点。这些特异性甲基化位点分别能有效识别出血液、肌肉、唾液斑和精斑。该结果为精斑、血斑、唾液斑和肌肉组织的法医组织鉴定提供了有效的分子标记，对解决生物样本的组织来源这一法医学难题具有重要的研究和应用价值。