(57)【要約】  プログラムの命令を記憶するメモリーとプログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステムが、本明細書に記載される。適応型エキスパートシステムは、ＤＮＡを含有するサンプルから生成された、生データ、光学データおよび電気泳動図データのうちの少なくとも１つを含むサンプルデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信する。適応型エキスパートシステムは、サンプルデータの少なくとも１つの特性を決定する。適応型エキスパートシステムは、少なくとも１つの特性を利用してサンプルデータを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記サンプルデータに適用してアウトプットを生成する。
2020527799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラムの命令を記憶するメモリーと、
ＤＮＡを含有するサンプルから生成された、生データ、光学データまたは電気泳動図データのうちの少なくとも１つを含むサンプルデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信すること、
前記サンプルデータからベースラインＤＮＡ ＩＤを生成すること、
前記ベースラインＤＮＡ ＩＤの少なくとも１つの特性を決定すること、および
前記少なくとも１つの特性を利用して前記ベースラインＤＮＡ ＩＤを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記サンプルデータに適用してアウトプットを生成すること
を行うように前記プログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステム。
【請求項２】
前記アウトプットが、．ｘｍｌファイル、．ｆｓａファイル、．ｂｍｐファイル、またはアレル表のうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの特性が、シグナル強度である、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの特性が、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、ピーク位置、ピーク塩基割り当て、ピーク断片サイズ、ピーク色、ピーク遺伝子座、ピークアレル数、ピーク高、ピーク幅、ピーク形状、ピーク形態、ピーク非対称性、ピーク幅偏差、ピーク形状偏差、塩基信頼度、ヘテロ接合体ピーク高、ヘテロ接合体ピーク高比、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高、ホモ接合体ピーク高、色別の平均ホモ接合体ピーク高、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度、アレルサイズ（例えば、塩基数）と比較した場合のアレルの相対シグナル強度、ｉＮＴＡピーク高、ｉＮＴＡピーク高比、スタッターピーク高、スタッター比、ＩＬＳ成功、遺伝子座内のピークの数、コールされるアレルの数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの数、ラベルされないアレルの数、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の数、幅広ピークを有する遺伝子座の数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の数、ブリードスルーピークの数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数、コールされる常染色体遺伝子座の数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の数、ＤＮＡ ＩＤ成功、塩基割り当て、色素スペクトル、または処理された色素トレースのうちの１つまたは複数である、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５】
前記アウトプットが、ＤＮＡ ＩＤのデータベースを検索するために利用される、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項６】
前記アウトプットが、２つ以上のＤＮＡ ＩＤを比較して親族関係を評定するために利用される、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項７】
前記特性が、サンプルデータを、高いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項８】
前記特性が、前記光学データを、低いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項９】
前記特性が、前記サンプルデータを混合物として分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項１０】
前記適用される事前に定義されたパラメータセットが、コールされるアレルの第１のセットを生成し、前記コールされるアレルが、修正サンプルデータを生成するサンプルデータから抽出され、前記適応型エキスパートシステムが、前記少なくとも１つの特性を利用して、前記修正サンプルデータを分類し、予め定義されたパラメータセットを前記修正サンプルデータに適用して、コールされるアレルの第２のセットを生成する、請求項９に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項１１】
前記特性が、前記サンプルデータを阻害されたおよび／または分解されたと分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項１２】
前記ベースラインＤＮＡ ＩＤを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、前記コンピュータデバイスが、ＤＮＡ ＩＤを分類するためにおよび事前に定義されたパラメータセットを適用するために利用される１つまたは複数の特性の値を修正する、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項１３】
前記ベースラインＤＮＡ ＩＤを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、前記コンピュータデバイスが、ＤＮＡ ＩＤに適用されたときアウトプットを生成するために利用される１つまたは複数の事前に定義されたパラメータセットを修正する、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項１４】
前記コンピュータデバイスが、表示デバイスに提示するためのアウトプットの可視化を生じさせる、請求項１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項１５】
前記可視化が、１つまたは複数のパラメータセットの各々についてコールされる多数のアレルを含む、請求項１４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項１６】
プログラムの命令を記憶するメモリーと、
ＤＮＡを含有するサンプルから生成された、生データ、光学データおよび電気泳動図データのうちの少なくとも１つを含むサンプルデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信すること、
前記サンプルデータの少なくとも１つの特性を決定すること、および
前記少なくとも１つの特性を利用して前記サンプルデータを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記サンプルデータに適用してアウトプットを生成すること
を行うように前記プログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステム。
【請求項１７】
前記アウトプットが、．ｘｍｌファイル、．ｆｓａファイル、．ｂｍｐファイル、またはアレル表のうちの１つまたは複数を含む、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの特性が、シグナル強度である、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの特性が、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、ピーク位置、ピーク塩基割り当て、ピーク断片サイズ、ピーク色、ピーク遺伝子座、ピークアレル数、ピーク高、ピーク幅、ピーク形状、ピーク形態、ピーク非対称性、ピーク幅偏差、ピーク形状偏差、塩基信頼度、ヘテロ接合体ピーク高、ヘテロ接合体ピーク高比、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高、ホモ接合体ピーク高、色別の平均ホモ接合体ピーク高、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度、アレルサイズ（例えば、塩基数）と比較した場合のアレルの相対シグナル強度、ｉＮＴＡピーク高、ｉＮＴＡピーク高比、スタッターピーク高、スタッター比、ＩＬＳ成功、遺伝子座内のピークの数、コールされるアレルの数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの数、ラベルされないアレルの数、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の数、幅広ピークを有する遺伝子座の数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の数、ブリードスルーピークの数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数、コールされる常染色体遺伝子座の数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の数、ＤＮＡ ＩＤ成功、塩基割り当て、色素スペクトル、または処理された色素トレースのうちの１つまたは複数である、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２０】
前記アウトプットが、ＤＮＡ ＩＤのデータベースを検索するために利用される、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２１】
前記アウトプットが、２つ以上のＤＮＡ ＩＤを比較して親族関係を評定するために利用される、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２２】
前記特性が、サンプルデータを、高いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２３】
前記特性が、前記サンプルデータを、低いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２４】
前記特性が、前記サンプルデータを混合物として分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２５】
前記適用される事前に定義されたパラメータセットが、コールされるアレルの第１のセットを生成し、前記コールされるアレルが、修正サンプルデータを生成する前記サンプルデータから抽出され、前記適応型エキスパートシステムが、前記少なくとも１つの特性を利用して、前記修正サンプルデータを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記修正サンプルデータに適用して、コールされるアレルの第２のセットを生成する、請求項２４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２６】
前記特性が、前記サンプルデータを阻害されたおよび／または分解されたと分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２７】
前記サンプルデータを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、前記コンピュータデバイスが、前記サンプルデータを分類するためにおよび事前に定義されたパラメータセットを適用するために利用される１つまたは複数の特性の値を修正する、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２８】
前記サンプルデータを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、前記コンピュータデバイスが、ＤＮＡ ＩＤに適用されたときアウトプットを生成するために利用される１つまたは複数の事前に定義されたパラメータセットを修正する、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項２９】
前記コンピュータデバイスが、表示デバイスに提示するためのアウトプットの可視化を生じさせる、請求項１６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項３０】
前記可視化が、１つまたは複数のパラメータセットの各々についてコールされる多数のアレルを含む、請求項２９に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項３１】
プログラムの命令を記憶するメモリーと、
分析物を含有するサンプルから生成されるデータを、分析デバイスから受信すること、
前記データを使用して、前記分析物の少なくとも１つの特性を決定すること、および
前記少なくとも１つの特性を利用して前記データを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記データに適用してアウトプットを生成すること
を行うように前記プログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステム。
【請求項３２】
前記分析物が、タンパク質、ペプチド、メッセンジャーＲＮＡ、アンチセンスＲＮＡ、トランスファーＲＮＡ、リボソームＲＮＡ、他のＲＮＡ、核酸、オリゴヌクレオチド、一塩基多型を含有するＤＮＡもしくはＲＮＡ断片、脂質、炭水化物、代謝物、ステロイド、合成ポリマー、他の高分子、無機もしくは他の有機化学物質、またはこれらの分析物の組合せのうちの１つまたは複数である、請求項３１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項３３】
プログラムの命令を記憶するメモリーと、
少なくとも１名の主要寄与者および少なくとも１名の副次的寄与者からの複数のゲノムＤＮＡを含有するサンプルから生成されたデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信すること、
前記データを使用して、主要寄与者に対応する第１のＤＮＡ ＩＤの少なくとも１つの特性を決定すること、
前記特性を利用して、前記第１のＤＮＡ ＩＤを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記データに適用すること、
前記第１のＤＮＡ ＩＤから１つまたは複数の特性を減算して、副次的寄与者に対応する第２のＤＮＡ ＩＤの少なくとも１つの特性を決定すること
を行うように前記プログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステム。
【請求項３４】
コンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステムであって、
前記コンピュータデバイスが、意思決定ノードセットを有し、前記ノードが、既知アウトプットを伴うサンプルデータセットを提示されたとき自己学習することができ、
前記コンピュータデバイスが、プログラムの命令を記憶するメモリーと、
ＤＮＡを含有するサンプルから生成された、生データ、光学データおよび電気泳動図データのうちの少なくとも１つを含むサンプルデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信すること、
前記サンプルデータの少なくとも１つの特性を決定すること、
前記意思決定ノードセットを適用して、前記サンプルデータからの所与の特性セットのための最適なエキスパートシステムパラメータセットを生成すること、および
前記最適なエキスパートシステムパラメータセットを前記サンプルデータに適用して、アウトプットを生成すること
を行うように前記プログラムの命令を実行するプロセッサーとを有する、適応型エキスパートシステム。
【請求項３５】
前記アウトプットが、．ｘｍｌファイル、．ｆｓａファイル、．ｂｍｐファイル、またはアレル表のうちの１つまたは複数を含む、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの特性が、シグナル強度である、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの特性が、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、ピーク位置、ピーク塩基割り当て、ピーク断片サイズ、ピーク色、ピーク遺伝子座、ピークアレル数、ピーク高、ピーク幅、ピーク形状、ピーク形態、ピーク非対称性、ピーク幅偏差、ピーク形状偏差、塩基信頼度、ヘテロ接合体ピーク高、ヘテロ接合体ピーク高比、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高、ホモ接合体ピーク高、色別の平均ホモ接合体ピーク高、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度、アレルサイズ（例えば、塩基数）と比較した場合のアレルの相対シグナル強度、ｉＮＴＡピーク高、ｉＮＴＡピーク高比、スタッターピーク高、スタッター比、ＩＬＳ成功、遺伝子座内のピークの数、コールされるアレルの数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの数、ラベルされないアレルの数、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の数、幅広ピークを有する遺伝子座の数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の数、ブリードスルーピークの数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数、コールされる常染色体遺伝子座の数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の数、ＤＮＡ ＩＤ成功、塩基割り当て、色素スペクトル、または処理された色素トレースのうちの１つまたは複数である、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項３８】
前記アウトプットが、ＤＮＡ ＩＤのデータベースを検索するために利用される、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項３９】
前記アウトプットが、２つ以上のＤＮＡ ＩＤを比較して親族関係を評定するために利用される、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４０】
前記特性が、サンプルデータを、高いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４１】
前記特性が、前記サンプルデータを、低いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４２】
前記特性が、前記サンプルデータを混合物として分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４３】
前記適用される事前に定義されたパラメータセットが、コールされるアレルの第１のセットを生成し、前記コールされるアレルが、修正サンプルデータを生成するサンプルデータから抽出され、前記適応型エキスパートシステムが、前記少なくとも１つの特性を利用して、前記修正サンプルデータを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記修正サンプルデータに適用して、コールされるアレルの第２のセットを生成する、請求項４２に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４４】
前記特性が、前記サンプルデータを阻害されたおよび／または分解されたと分類したとき、適用される前記事前に定義されたパラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４５】
前記サンプルデータを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、前記コンピュータデバイスが、前記サンプルデータを分類するためにおよび事前に定義されたパラメータセットを適用するために利用される１つまたは複数の特性の値を修正する、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４６】
前記サンプルデータを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、前記コンピュータデバイスが、ＤＮＡ ＩＤに適用されたときアウトプットを生成するために利用される１つまたは複数の事前に定義されたパラメータセットを修正する、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４７】
前記コンピュータデバイスが、表示デバイスに提示するためのアウトプットの可視化を生じさせる、請求項３４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４８】
前記可視化が、１つまたは複数のパラメータセットの各々についてコールされる多数のアレルを含む、請求項４７に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項４９】
プログラムの命令を記憶するメモリーと、
少なくとも２つの検出器または検出素子を含む光学検出システムであって、前記検出器および検出素子が、色素標識ＤＮＡからの蛍光を収集して光シグナルを生成するように構成されている、光学検出システムから、サンプルデータを受信すること、
前記光シグナルのベースラインを減算すること、
前記サンプルデータ中の少なくとも１つのピークについて、前記検出器または検出素子の少なくとも１つについての光シグナルを飽和させ、前記検出器または検出素子の少なくとも１つについての光シグナルを飽和させないこと；
検出器または検出素子両方が飽和していない前記ピークの一部分における、不飽和検出器または検出素子の各々に対する、飽和検出器または検出素子の各々についての、検出器または検出素子シグナルのシグナル強度比を計算すること、および
前記ピークの飽和部分における前記飽和検出器または検出素子のシグナル強度を、前記不飽和検出器または検出素子のシグナル強度に対応するシグナル強度比を掛けることによって計算すること
を行うように前記プログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステム
【請求項５０】
前記光学検出システムが、少なくとも４つの検出器または検出素子を含む、請求項４９に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５１】
前記光学検出システムが、少なくとも５つの検出器または検出素子を含む、請求項５０に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５２】
前記光学検出システムが、少なくとも６つの検出器または検出素子を含む、請求項５１に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５３】
前記光学検出システムが、少なくとも８つの検出器または検出素子を含む、請求項５２に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５４】
前記光学検出システムが、少なくとも１２の検出器または検出素子を含む、請求項５３に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５５】
前記光学検出システムが、少なくとも１６の検出器または検出素子を含む、請求項５４に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５６】
前記光学検出システムが、少なくとも３２の検出器または検出素子を含む、請求項５５に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５７】
前記光学検出システムが、少なくとも６４の検出器または検出素子を含む、請求項５６に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５８】
前記光学検出システムが、少なくとも１２８の検出器または検出素子を含む、請求項５７に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項５９】
前記光学検出システムが、少なくとも２５６の検出器または検出素子を含む、請求項５８に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項６０】
プログラムの命令を記憶するメモリーと、
ＤＮＡを含有するサンプルから生成された、生データ、光学データおよび電気泳動図データのうちの少なくとも１つを含むサンプルデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信すること、
反復の結果を最大化するための少なくとも１つの基準を決定すること、および
パラメータ値を反復的に変化させることにより少なくとも１つのパラメータを修正して基準を最大化し、アウトプットを生成すること
を行うように前記プログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステム。
【請求項６１】
適用される前記パラメータセットが、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、検索およびマッチの質の閾値、または検索ストリンジェンシーのうちの少なくとも１つを修正する、請求項６０に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項６２】
反復のための前記基準が、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数、コールされるＦｌｅｘＰｌｅｘ遺伝子座の数、ホモ接合体からヘテロ接合体に変化する遺伝子座の数、ドロップインの数、ドロップアウトの数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つによって定義される、請求項６０に記載の適応型エキスパートシステム。
【請求項６３】
前記反復のためのステップが、固定されず、前記基準の変化率に依存して変わりうる、請求項６０に記載の適応型エキスパートシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、２０１７年７月１２日に出願した米国仮出願第６２／５３１，７７１号および２０１７年８月７日に出願した米国特許仮出願第６２／５４２，０９９号の優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒトゲノムは、短い縦列型反復配列（ＳＴＲ）で構成されているＤＮＡのストレッチを含む。ヒトゲノムには数十万のＳＴＲ遺伝子座がある。そのようなＳＴＲ遺伝子座の分析は、遺伝子連鎖研究、法医学、および臨床診断のための重要なツールである。例えば、過去四半世紀にわたって、ＤＮＡフィンガープリンティング（同定のためのＳＴＲプロファイルの生成）は、刑事司法調査においてかけがえのないものになっている。Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ鑑定（Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は、約２時間以下でのＳＴＲプロファイルの生成を可能にする。さらに、ある特定のＲａｐｉｄ ＤＮＡ鑑定手法は、専門技能を持たないオペレーターが、管理された研究室環境外で分析を行うことを可能にする。したがって、Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ鑑定の出現は、ＤＮＡフィンガープリンティングの利用をさらに世界中に拡大する見込みがあり、今や、数ある中でも特に、軍事、諜報、被災者の身元確認、国民識別、企業の機密保持、入国管理、ならびに国境および港湾用途において、重要な役割を果たし始めている。しかし、犯罪者およびテロリストの特定、身元不明者および遺体の特定、無実の人の容疑を晴らすこと、ならびに家族再統合が、Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ技術の数少ない用途である。
【０００３】
ＤＮＡ ＩＤ（ＳＴＲプロファイル、ＤＮＡプロファイル、およびＤＮＡフィンガープリントとも呼ばれる）を生成するプロセスは、通常は３つのステップを含む。第１に、ＤＮＡを目的がサンプルから抽出され、精製される（このステップは、いわゆる「直接ＰＣＲ」プロトコルでは、排除されうる）。第２に、目的のＳＴＲ遺伝子座が、通常は、各ペアの一方が蛍光標識されているプライマーペアのセットを含有するマルチプレックス反応（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）で、増幅される。第３に、増幅の後、一般に、蛍光標識アプリコンが電気泳動によって分離される。十分な数の遺伝子座が照合されると、ＤＮＡ ＩＤが生成され、それによって、人物特定に必要な識別力が得られる。
【０００４】
法医学研究所では、ＤＮＡは、精製後に定量されることが多い。実際、ヒト特異的ＤＮＡ定量は、得られたＤＮＡフィンガープリントの連邦および州ＤＮＡデータベースでの検索を可能にするために、ＦＢＩにより要求されてきた［The FBI Director's Databasing Quality Assurance Standards for DNA Databasing Laboratories- 発効日09/01/2011、https://www.fbi.gov/file-repository/quality-assurance-standards-for-dna-databasing-laboratories.pdf/view］。
【０００５】
定量性が要求される主要な根拠は、所与のサンプル中のヒトＤＮＡの量を決定して、増幅反応における過少または過多なヒトＤＮＡの利用を防ぐことである［Janice A. Nicklas Eric Buel Quantification of DNA in forensic samples Anal Bioanal Chem (2003) 376: 1160-1167 DOI 10.1007/s00216-003-1924-z］。過少なヒトＤＮＡが増幅に使用された場合、アレルピーク高の不均衡、アレルドロップアウト、およびアレルドロップインを含む、アーティファクトが起こりうる。過多なサンプルＤＮＡが使用された場合、スタッターの増加、不完全な非鋳型付加の増加、アレルドロップイン、不完全な色分離の結果として生じるプルアップ（またはブリードスルー）ピーク、電気泳動検出システムのダイナミックレンジの上限でカットオフされる高いシグナルピークによって引き起こされるピーク「平頂化（flat-topping）」、および分離中に所与のピークにおける過多なシグナルの結果として生じる超幅広ピークを含むアーティファクトが生じうる。
【０００６】
これらのアーティファクトにより、ＳＴＲ処理後に電気泳動図を解釈するために利用される従来型エキスパートシステムによるＤＮＡ ＩＤの解釈が困難になりうる。［Development of Integrated Criminal Justice Expert System Applications, 2002, Artificial Intelligence Group Management Information Systems Department, University of Arizona Laboratory Bureau, Phoenix Police Department］。ＧｅｎｅＭａｐｐｅｒ（登録商標）ＩＤ、ＧｅｎｅＭａｐｐｅｒ（登録商標）ＩＤ−Ｘ、ＧｅｎｅＭａｒｋｅｒ（登録商標）ＨＩＤ、ｉ−Ｃｕｂｅｄ（商標）、ＯＳＩＲＩＳ、およびＴｒｕｅＡｌｌｅｌｅ（商標）を含む、多くの従来型エキスパートシステムが開発されている。［Frequently Asked Questions on CODIS and NDIS, https://www.fbi.gov/services/laboratory/biometric-analysis/codis/codis-and-ndis-fact-sheet］。従来型エキスパートシステムは、ユーザーにより定義される標準（またはベースライン）ルールおよび標準（またはベースライン）パラメータセットを通常は有し、これらのルールおよびパラメータは、固定されているか、または変更するための手作業での操作を必要とし、いずれの場合も、それらは非常に主観的である。かなりの時間を必要とすることに加えて、問題のあるこれらのＤＮＡ ＩＤが原因で、従来型エキスパートシステムにおけるコーリングエラー（データベース検索およびマッチプロトコルで誤同定およびエラーをもたらすことがある）、およびサンプルを再処理する必要性（精製ステップからのプロセスを繰り返すにせよ、増幅ステップからのプロセスを繰り返すにせよ、または分離ステップからのプロセスを繰り返すにせよ）が生じることもある。繰り返しは、ＤＮＡフィンガープリンティングの時間および費用を増やし、サンプルまたは中間生成物の制約のため常に可能であるとは限らない可能性もある。したがって、犯行現場サンプルの評価のために、ＦＢＩに対するＤＮＡ諮問機関は、全ＤＮＡ定量ではなくヒト特異的定量の使用を推奨しており、これは、たとえ細菌、真菌または他の非ヒトＤＮＡがサンプル中に存在（present is the sample）していても、ヒトＤＮＡの適切な量を確実に増幅することができる。しかし、ヒト特異的ＤＮＡ定量は、費用のかかる、時間のかかるものでありえ、これは、法医学ＤＮＡ研究所におけるＤＮＡバックログ問題（DNA backlog problem）のもう１つの要因である。またヒト特異的ＤＮＡ定量自体が不正確であり、そのため、数え切れないほどの、上で論じたアーティファクトおよび解釈の問題をもたらす可能性がある。
【０００７】
ＤＮＡ定量を用いるまたは用いない、従来型エキスパートシステムには、深刻な制限がある。実際、ＦＢＩは、基準サンプル（例えば、個人から直接採取した口内（buccal）スワブまたは血液）とともに使用することにしかエキスパートシステムを許可しておらず、「ケースワーク（法医学的未知）サンプルに対する使用が許可されたエキスパートシステムはない（ここにはない）」と述べている。［Frequently Asked Questions on CODIS and NDIS, ibid.］。従来型エキスパートシステムと訓練を受けた法医学分析者は、通常は、次のように一緒に働く：
・エキスパートシステムは、その標準（またはベースライン）ルールおよび標準（またはベースライン）パラメータセットを生データに適用してベースラインＤＮＡ ＩＤを生成する。
・エキスパートシステムは、ＤＮＡ ＩＤの中の異常のいくつかを強調する。
・分析者は、アウトプットＤＮＡ ＩＤを点検する。
・分析者は、結果を最適化するために１つまたは複数のエキスパートシステムルールおよびパラメータに手作業で変更を加える。
・分析者は、各変更の結果を点検し、変更および点検のサイクルを継続する。
・分析者は、任意の所与のピークについてのエキスパートシステムの結果を無効にすることができる（例えば、分析者は、彼または彼女がエキスパートシステムの決定に違和感を覚えるかまたは同意しないことを示すために手作業でピークを赤色でマークすることができる）。分析者は、エキスパートシステムがエキスパートシステムにより不合格にされたピークを承認することもできる。加えて、分析者は、エキスパートシステムが異常ピークを特定しなかったＤＮＡ ＩＤを拒否するか、またはエキスパートシステムが１つもしくは複数の問題を特定したＤＮＡ ＩＤを、承認することができる。従来型エキスパートシステムは、ＤＮＡ ＩＤを合格または不合格にしない。その機能は、分析者によってＤＮＡ ＩＤの手作業での編集および点検後に行われる。
・他の分析者は、通常、確証された結果を得るためにこのプロセスを点検しなければならない。
・多くの場合、最初の分析者は、従来型エキスパートシステムへのより好適なインプットを生成するためにサンプルを再処理することを決意する。再処理は、サンプル（例えば、スワブの切断物）の別の部分からの、もしくは完全に別のサンプル（例えば、付近に飛び散った血痕）からの、ＤＮＡの抽出もしくは精製のどちらか（either extracting of purifying）；ＤＮＡを含有するサンプルに由来する溶液の再精製もしくは濃縮もしくは別様の操作；再増幅、または電気泳動システムと同じもしくは異なる量の増幅ＤＮＡを再注入することによる増幅ＤＮＡの再分離を含む、多くの形をとる。この再処理は、他の分析者が、互いの結果または最初の分析者の結果の解釈を確証することができない場合に、行われることもある。
・再処理が行われる場合には常に、上記ステップが繰り返される。再処理は、ごく一般的であり、ある特定のサンプルについて２、３、５、１０回以上行われることもある。
【０００８】
従来型エキスパートシステムは、人間の解釈に頼り、人間の解釈は、非常に主観的であり、分析者によって変わることがあり、所定の分析者について日によって変わることもある。分析者は、形式アルゴリズムの適用とは対照的にデータに対する「感覚」に基づいてピークまたはＤＮＡ ＩＤを判断することがあり、これは、間違いまたは不確かな結果を招くことがある（上記のような繰り返しを招く）。従来型エキスパートシステムは、サンプル処理（サンプル採取不良に起因するか、処理される過多なサンプルに起因するか、処理される過少サンプルに起因するか、または他の原因に起因するかを問わず）によっても、計装（例えば、ブリードスルーピークを飽和させることもあり、示すこともある）によっても、制限される。分析者に対する要件さえ、それ自体がエキスパートシステム制限である。多くの状況、例えば、戦場、被災地、犯行現場、入国管理局、ならびに国境および港湾などで、従来型エキスパートシステムとともに働いている技能を持つ分析者の数は、わずかである。
【０００９】
したがって、抽出、精製、増幅、分離および検出を含むＤＮＡフィンガープリンティング（すなわち、ＤＮＡ ＩＤ生成）プロセスならびに対応する分析のダイナミックレンジを有効に拡大する改善されたエキスパートシステムが、長年にわたって切実に求められている。そのような改善されたエキスパートシステムは、ＤＮＡ定量の必要性をなくすことができ、またはそれが命じられる案件で、その有効性を強化することができる。この長年にわたる切実な必要性は、従来の研究室処理、自動または半自動研究室処理に、およびＲａｐｉｄ ＤＮＡ鑑定において当てはまる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
複雑な高分子分析プロセス中に直面する大きな問題は、生体サンプルタイプを含むがこれらに限定されない多くのサンプルタイプが、それらの成分分析物の有意な可変性を有することである。検出および測定システムは、分析物を検出することができる定義されたダイナミックレンジを有するが、多くの場合、分析物の量または濃度は、これらのダイナミックレンジから外れる。これが起こった場合、ユーザーは、インプットサンプルの質量または体積または希釈度を調整して、所与のサンプルの再実行を決意する。再実行によって、目的の分析物をダイナミックレンジ内に入らせることができ、またはさらなる再実行を必要とすることもある。複数回の実行についての追加時間および費用を必要とすることに加えて、サンプルが限定的であり、再実行に利用できない場合がある。目的の分析物がダイナミックレンジから外れる場合のもう１つの手法は、分析物がシステムのダイナミックレンジ内に入らせるようにユーザーが機器またはソフトウェアを調整することである。これは、非常に単純なシステムでは有効でありうる（実例としては、検体を可視化できるようにするための顕微鏡の粗焦点制御の手作業での変更）が、このタイプの調整は、複雑なシステムではよりいっそう困難である。時間および出費を必要とすることに加えて、この手法は、熟練したオペレーターを生物学的分析プロセスで必要とし、そのようなオペレーターが通常は研究所に配属される。
【００１１】
さらに、エキスパートシステムでの使用を伴う場合も、または伴わない場合も、法医学分析者によるＤＮＡ ＩＤの現行の解釈は、非常に主観的である。個人による解釈の日々の変動、個人間の変動、および研究所間の変動、すべてが、主観的に（ときには無意識に）定義されるデータ態様の端にある特徴を有するサンプルの、所与のＤＮＡ ＩＤについての結果の変動、および反復実行の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、本発明者らは、可変性サンプルに適切に適応し、有効に拡大されたダイナミックレンジ内に入る分析物に関するデータを処理し、そのようなサンプルを取り扱うための正確なアルゴリズムを明確に定義する、自動エキスパートシステムを作成することにより、これらの問題に対処した。本発明の教示により、サンプル分析を加速し、サンプル要件を制限し、再実行を低減させ、ＤＮＡ定量ステップを自由に選択できるものにし、より有用なデータをサンプルごとに提供し、研究室内または外で、専門オペレーターまたは専門技能を持たないオペレーターが、専門の点検者または点検を必要とすることなく、複雑な分析を行うことを可能にする、「適応型エキスパートシステム（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）」（ＡＥＳ）が得られる。本発明のＡＥＳは、システムの従来のダイナミックレンジから外れるかまたはそのダイナミックレンジ内に入るサンプルデータであって、単一源、混合物、臨床、環境、獣医学、野生生物および様々な他のサンプルの分析を可能にするサンプルデータに、適用可能である。サンプル分析物データについてのある特定のパターンおよび特性を特定すること、ならびにデータの取り扱いおよび分析操作を、コンピュータおよびエキスパートシステムソフトウェアが通常行うものから変更することによって、この解決策を遂行した。この大幅な分析の改善は、広範な状況および用途に適用可能である。
【００１３】
本明細書で開示される発明は、以下のマイクロ流体電気泳動特許および特許出願ならびにサンプル処理特許および特許出願（これらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）を含む、多種多様な機器、システムおよび方法で、ならびに多種多様なサンプルタイプに関して、実行することができる：米国特許第８，０１８，５９３号、同第８，１７３，４１７号、同第８，２０６，９７４号、同第８，４２５，８６１号、同第８，７２０，０３６号、同第８，８５８，７７０号、同第８，９６１，７６５号、同第９，０１２，２０８号、同第９，１７４，２１０号、同第９，３１０，３０４号、同第９，３１４，７９５号、同第９，３５４，１９９号、同第９，３６６，６３１号、同第９，４９４，５１９号、同第９，５２３，６５６号、同第９，５５０，９８５号、同第９，６０６，０８３号、同第９，７９７，８４１号、同第９，８８９，４４９号および同第９．９９４，８９５号、ならびに米国特許出願第１５／８９４，６３０号。
【００１４】
法医学サンプルは、非常に可変的であり、それらの価値が最大化されなければならない。例えば、刑法施行の際、犯行現場サンプルからのＤＮＡ証拠には、捜査の手がかり生み出し、容疑者を特定し、無実の人の容疑を晴らす可能性がある。軍事活動の場合、大量破壊兵器の発見除去活動中に収集されるサンプルから生成されるＤＮＡデータは、民間人および兵士を保護することができ、それらのサンプルから獲得されるデータの価値は、それらを得るために払った犠牲に見合ったものでなければならない。Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ鑑定には、犯罪現場の評価およびＳＳＥ任務から集められた情報の手がかりを拡大し、それらの手がかりが追跡されうるタイムラインを短縮し、その結果、犯罪者およびテロリストに彼らの匿名性、彼らの移動の自由を認めず、気付かれずに作戦行動する彼らの能力を抑える可能性がある。手短に述べると、法医学サンプルからのＤＮＡ証拠には、犯罪者およびテロリストとを特定すること、ならびに無実の人の容疑を果たすことにより、社会の安全を劇的に向上させる可能性がある。
【００１５】
Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ鑑定は、ＤＮＡ ＩＤの、好ましくは２時間未満での、完全自動生成および解釈である。迅速なＤＮＡ技術の影響は、国防総省、連邦捜査局（ＦＢＩ）、および国土安全保障省が、迅速なＤＮＡ鑑定システムに対する一連の要件の開発に協力している事実により証明される［Ben Riley (2012) U.S. Department of Defense Biometric and Forensic Technology Forum. Center for Strategic and International Studies. https://www.csis.org/events/us-department-defense-biometric-and-forensic-technology-forum］。
【００１６】
さらに、ＦＢＩのＲａｐｉｄ ＤＮＡインデックスシステム（ＲＤＩＳ）構築［Callaghan, T. (2013) Rapid DNA instrument update & enhancement plans for codis. http://docplayer.net/4802515-Rapid-dna-instrument-update-enhancement-plans-for-codis.html］、および２０１７年のＲａｐｉｄ ＤＮＡ法案の米国下院および米国上院による全会一致での可決（the unanimous passage by the U.S. House of Representatives and Senate of the U.S. Federal Rapid DNA Act of 2017）［https://www.govtrack.us/congress/bills/115/hr510/text］は、研究室外でのＤＮＡ ＩＤ生成が日常的になることを示唆している。
【００１７】
ＡＮＤＥ  ６Ｃ  Ｒａｐｉｄ ＤＮＡシステム［Eugene Tan, Rosemary S Turingan, Catherine Hogan, Sameer Vasantgadkar, Luke Palombo, James W Schumm, Richard F. Selden. Fully integrated, fully automated generation of short tandem repeat profiles, Investigative Genetics (2013), 4:16; Rosemary S. Turingan, Sameer Vasantgadkar, Luke Palombo, Catherine Hogan, Hua Jiang, Eugene Tan and Richard F. Selden. Rapid DNA analysis for automated processing and interpretation of low DNA content samples. Investigative Genetics (2016) 7:2; Angelo Della Manna, Jeffrey V. Nye, Christopher Carney, Jennifer S. Hammons, Michael Mann, Farida Al Shamali, PhD, Peter M. Vallone, PhD, Erica L. Romsos, PhD, Beth Ann Marne, Eugene Tan, PhD, Rosemary S. Turingan, PhD, Catherine Hogan, Richard F. Selden, MD PhD, Julie L. French. Developmental validation of the DNAscan Rapid DNA Analysis instrument and expert system for reference sample processing. Forensic Science International: Genetics 25 (2016) 145-156; Richard F. Selden, MD, PhD, James H. Davis. Rapid DNA Identification: Changing The Paradigm. FBI National Academy Associates Magazine, Jan./Feb. 2018］は、最小限の訓練後に、専門技能を持たないオペレーターによるフィールドフォワード操作が可能な、完全に統合された高耐久性のシステムである。このシステムは、試薬を含有する単一の使い捨てマイクロ流体チップおよび完全に統合された機器を利用して、ＤＮＡ ＩＤを生成する。実施例のいくつかに提示されるようなシステムは、ＦｌｅｘＰｌｅｘアッセイ［Ranjana Grover, Hua Jiang , Rosemary S. Turingan, Julie L. French, Eugene Tan, and Richard F. Selden, FlexPlex27 - highly multiplexed rapid DNA identification for law enforcement, kinship, and military applications, Int. J. Legal Med. (2017), 131:1489-1501］を利用する。ＦｌｅｘＰｌｅｘは、２７の遺伝子座を照合するマルチプレックスアッセイである。これらのアッセイは、２３の常染色体遺伝子座（Ｄ１Ｓ１６５６、Ｄ２Ｓ１３３８、Ｄ２Ｓ４４１、Ｄ３Ｓ１３５８、Ｄ５Ｓ８１、Ｄ６Ｓ１０４３、Ｄ７Ｓ８２０、Ｄ８Ｓ１１７９、Ｄ１０Ｓ１２４８、Ｄ１２Ｓ３９１、Ｄ１３Ｓ３１７、Ｄ１６Ｓ５３９、Ｄ１８Ｓ５１、Ｄ１９Ｓ４３３、Ｄ２１Ｓ１１、Ｄ２２Ｓ１０４５、ＦＧＡ、ＣＳＦ１ＰＯ、Ｐｅｎｔａ  Ｅ、ＴＨ０１、ｖＷＡ、ＴＰＯＸ、およびＳＥ３３）と、３つのＹ染色体遺伝子座（ＤＹＳ３９１、ＤＹＳ５７６、およびＤＹＳ５７０）と、アメロゲニンとを含有する。ＦＢＩの拡大されたＣＯＤＩＳコア遺伝子座のＳＴＲ遺伝子座に加えて、ＦｌｅｘＰｌｅｘ２７は、ＥＮＦＳＩ／ＥＤＮＡＰ  Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄセット、ならびにオーストラリアのＮａｔｉｏｎａｌ  Ｃｒｉｍｉｎａｌ  Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ＤＮＡ  Ｄａｔａｂａｓｅ、カナダのＮａｔｉｏｎａｌ  ＤＮＡ  Ｄａｔａ  Ｂａｎｋ、中国のＮａｔｉｏｎａｌ  ＤＮＡ  Ｄａｔａｂａｓｅ、ドイツのＤＮＡ−Ａｎａｌｙｚｅ−Ｄａｔｅｉ、ニュージーランドのＮａｔｉｏｎａｌ  ＤＮＡプロファイルデータバンク、および英国のＮａｔｉｏｎａｌ  ＤＮＡ  Ｄａｔａｂａｓｅを含む、広範な国際ＤＮＡデータベースと互換性のデータを生成する。本発明の教示を、シングルプレックスかマルチプレックスかを問わず、任意のＳＴＲアッセイに適用することができることに留意されたい。多数の市販のＳＴＲアッセイが利用可能である。
【００１８】
サンプルのチップへの挿入、そしてそのチップの機器への挿入の後、システムは、内蔵エキスパートシステムによるＤＮＡ抽出および精製、ＰＣＲ増幅、電気泳動分離、蛍光検出ならびにデータ分析を含む、サンプルごとのＤＮＡ ＩＤ生成に必要なすべてのプロセスを行う［Grover et al., ibid.］。２０１８年５月に、ＡＮＤＥ  ６Ｃ  Ｒａｐｉｄ ＤＮＡシステムは、ＣＯＤＩＳ  ２０基準のもとでＦＢＩの全米ＤＮＡインデックスシステム（Ｎａｔｉｏｎａｌ  ＤＮＡ  Ｉｎｄｅｘ  Ｓｙｓｔｅｍ）承認を受ける最初のものとなった［FBI Rapid DNA General Information, https://www.fbi.gov/services/laboratory/biometric-analysis/codis/rapid-dna］。ＡＮＤＥシステムは、階層別ユーザー群に対する特権を取り入れており、以下を含む。：オペレーター（通常は専門技能を持たないユーザーであり、ＤＮＡ ＩＤにアクセスすることができないが、プロセス結果の情報を受け取ることおよび次のステップの提案を受けることができる）；Ａｄｍｉｎ（通常は法医学分析者であり、ＤＮＡ ＩＤデータにアクセスすることができる）；およびＳｕｐｅｒＡｄｍｉｎ（通常はより上の階級の人であり、ユーザー設定可能な設定を、管轄区域の政策を反映するように調整する特権が与えられる）。管轄区域の要件に基づいて他の階層が加えられる（または除去される）。
【００１９】
本明細書に記載されるシステムは、例えば、高いＤＮＡ含有量を通常は有するもの（例えば、口内スワブ、新鮮ヒト組織、例えば筋肉、肝臓、血液および骨）から、低いＤＮＡ含有量を通常は有するサンプル（例えば、把持された物体（上皮接触）から採取されたサンプル、非常に少量のヒト組織、骨、歯または血液、および分解サンプル）に及ぶ、本質的にあらゆる生体サンプルまたは法医学サンプルを分析することができる。誤解のないように言うと、あらゆるサンプルタイプが、高いＤＮＡ含有量を有することもあり、または低いＤＮＡ含有量を有することもある、つまり、採取されたサンプルの量、およびサンプルが保管された条件が、サンプルのＤＮＡ量に直接影響を及ぼす。しかるが故に、本発明は、実質的にあらゆる表面に被着した血液または血痕、唾液または唾液斑および精液または乾いた精液痕（パイプカットされた男性からのものを含む）；スワブもしくはガーゼ上にまたは吸引物として採取された性器／膣／子宮頸部サンプル；直腸／肛門スワブ；陰茎スワブ；組織片／皮膚片；爪；抜去毛および抜け毛（例えば、頭髪、陰毛、体毛）；飲用容器上の皮膚細胞、飲用容器（例えば、コップ、瓶、ストロー、グラス、缶）上の口腔上皮細胞、衣類（例えば、首襟、ウエストバンド、帽子の裏地）；組織を含有するスライド、精液、尿および尿の染み、口内スワブ、毛、骨、歯、爪、内臓器官（脳、心臓、肺、腎臓、膀胱、筋肉、肝臓および皮膚を含む）からの組織、骨、膣スワブ、子宮頸部スワブ、身体スワブ、肛門スワブ、性器スワブ、生体液が被着している可能性のある衣類（例えば、女性のパンティーの股部分、または血液、唾液もしくは精液の付いた物品）および皮膚細胞が剥がれ落ちた可能性のある身体に密接に接触している他の衣類（例えば、襟、ウエストバンド、帽子）、寝具類（膣／精液痕または剥がれ落ちた皮膚細胞を有する）、爪切り、たばこの吸い殻、歯ブラシ、剃刀およびヘアブラシの毛、鼻汁が付いている捨てられた化粧紙またはハンカチ、コンドーム、ガム、女性用製品、過去の外科手術からのまたは検死からの病理学パラフィンブロックまたはスライドを含むがこれらに限定されない、本質的にあらゆる法医学サンプルの分析に適している。システムはまた、混合サンプルに直接適用可能である。
【００２０】
さらに、本発明は、ヒトおよび非ヒトサンプルタイプに適用可能である。システムは、例えばウイルス、細菌および真菌を含有するサンプルの評価に利用することができる。これらは、ヒトＤＮＡが存在する場合の臨床サンプルにおいて、獣医学サンプル（宿主動物ＤＮＡが存在する場合のもの）において、食品サンプルにおいて、環境サンプルにおいて、燃料サンプルまたは他のサンプルタイプにおいて、見いだすことができる。本発明はまた、ＳＴＲに適用可能であり、他の遺伝学的特徴は、哺乳類（例えば、ウマ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ブタ、ネコ、イヌ、マウス、ライオン、ゾウ、サイ、シマウマ）、鳥類、魚類、両生類、爬虫類、植物（例えば、トウモロコシ、ダイズ、コーヒー、コムギ、イネ、大麻）である。
【００２１】
本発明の適応型エキスパートシステム（ＡＥＳ）は、ＤＮＡの物理的操作後に検出されるサンプルデータ（サンプルデータおよびサンプル分析物データは、生データ、光学データ、電気泳動図データ、または他のタイプのデータとして定義される）の特性に基づいてコーリングパラメータを自動的にかつ知的に適応する、強化されたエキスパートシステムを使用してＤＮＡ ＩＤを処理して、法医学サンプルから抽出されるアレル情報を最大化することを可能にする。ＡＥＳアウトプットは、各サンプルについてアレルドロップインまたはドロップアウトに起因するミスコールを最小にするかまたはなくす一方で正しいアレルコールの最大数を生成するように、ＤＮＡ ＩＤコーリングを最適化する。
【００２２】
ＤＮＡ ＩＤにおけるアレルは、染色体遺伝子座上の特定のスポットに存在するＤＮＡ断片の１つのコピーである。所与の遺伝子座は、ヘテロ接合性（異なるサイズの２つのアレル）であることもあり、ホモ接合性（両方のアレル、同じサイズ）であることもあり、またはヘミ接合性（遺伝子座のコピーが１つしか存在しないため単一アレル、例えば、男性のＸもしくはＹ染色体）であることもある。トリアレルが存在することもあり（遺伝子座に３つのアレル）、混合物（１名より多くの寄与者からのＤＮＡを含有するサンプル）から生成されるＤＮＡ ＩＤからの遺伝子座には１、２、３、４またはさらに多くのアレルが存在することもある。アレルドロップインは、アーティファクトであるＤＮＡ ＩＤに見られるアレルであり、アレルドロップアウトは、非存在であるか、または供給元ゲノムに実際に存在するＤＮＡ ＩＤにおける真のアレルである。ドロップインおよびドロップアウトは、両方とも、間違ったＤＮＡ ＩＤをもたらしうるが、緩和されたＤＮＡデータベース検索基準（例えば、検索中に１つまたは複数のミスマッチを許す）の使用は、これらの事象を常に補償することができる。
【００２３】
ＳＴＲベースのＤＮＡ ＩＤの価値を最大化することに加えて、本発明の適応型エキスパートシステムを他の分析物の分析に適用することもできる。例えば、分析物は、タンパク質、ペプチド、メッセンジャーＲＮＡ、アンチセンスＲＮＡ、トランスファーＲＮＡ、リボソームＲＮＡ、他のＲＮＡ、核酸、オリゴヌクレオチド、一塩基多型を含有するＤＮＡもしくはＲＮＡ断片、脂質、炭水化物、代謝物、ステロイド、合成ポリマー、他の高分子、無機もしくは他の有機化学物質、またはこれらの分析物の組合せであってもよい。本発明は、これらの分析物を含有するサンプルの分析を、エキスパートシステムが分析中にパラメータを修正することおよびサンプルからできる限り多くの有用な情報を収集することを可能にすることにより、現在可能であるものよりはるかに効率的にすることを可能にする。
【００２４】
理解されうるように、エキスパートシステムは、通常、最低２つの構成要素、知識ベース（例えば、データベースに記憶されているファクトおよび結果を含む、データ要素セット）および推論エンジン（例えば、データベースに結合されたコンピュータデバイスのプロセッサーで実行するプログラムの命令）を含む。推論エンジンは、データベースからファクトを読み出し、ルールを使用してファクトを分析して、例えば、結論を導き出す、および／またはさらなるファクトを推論する。例えば、ファクトは、生データ、または光学データ、または電気泳動図データ、または任意の他のデータインプット、ならびにエキスパートシステムによりこれらのインプットから推論されるあらゆるものについてのものを含むことができる。例えば、推論されるファクトまたは特性としては、以下のものを挙げることができる：
・各色素チャネルのシグナル対ノイズ比
・ピーク位置
・ピーク塩基割り当て
・ピーク断片サイズ
・ピーク色
・ピーク遺伝子座
・ピークアレル数
・ピーク高
・ピーク幅
・ピーク形状
・ピーク形態
・ピーク非対称性
・ピーク幅偏差
・ピーク形状偏差
・塩基信頼度
・ヘテロ接合体ピーク高
・ヘテロ接合体ピーク高比
・色別の平均ヘテロ接合体ピーク高
・ホモ接合体ピーク高
・色別の平均ホモ接合体ピーク高
・遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度
・アレルサイズ（例えば、塩基数）と比較した場合のアレルの相対シグナル強度
・ｉＮＴＡピーク高
・ｉＮＴＡピーク高比
・スタッターピーク高
・スタッター比
・ＩＬＳ成功
・遺伝子座内のピークの数
・コールされるアレルの数
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの数
・ラベルされないアレルの数
・ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の数
・ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の数
・ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の数
・ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の数
・幅広ピークを有する遺伝子座の数
・ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の数
・３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数
・４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の数
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の数
・ブリードスルーピークの数
・コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数
・コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数
・コールされる常染色体遺伝子座の数
・コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の数
・ＤＮＡ ＩＤ成功
・塩基割り当て
・色素スペクトル
・処理された色素トレース
【００２５】
本明細書に記載されるように、ＡＥＳを、エキスパートシステム内の統合モジュールとして使用することができ、またはスタンドアローンモジュールとして使用することができる。さらに、ＡＥＳを、Ｒａｐｉｄ ＤＮＡシステム、改良型Ｒａｐｉｄ ＤＮＡシステムもしくは従来型ＳＴＲ分析システムの一部として使用することができ、またはそれらのシステム内に組み込むことができる。本明細書に記載される原理を、ＳＮＰ、常染色体ＳＴＲ、Ｙ−ＳＴＲ、Ｘ−ＳＴＲ、阻害および分解を伴うサンプル（例えば、阻害剤または分解が、ＤＮＡ ＩＤおよびこれについてのＡＥＳ補正に影響を与える）、夾雑物を含有するサンプル（例えば、夾雑物ピークがエキスパートシステムにより検出され、意図的に無視される）；混合物を含有するサンプル；またはサンプル中の核酸（ＤＮＡもしくはＲＮＡ）量による影響を受けるゲノムの本質的にあらゆる他の測定にも、適用することができる。
【００２６】
法医学サンプルは、それらのＤＮＡ含有量およびＤＮＡの状態の点で有意に異なり、ＡＥＳは、ＤＮＡ含有量および状態に適応して、所与のサンプルから得ることができる情報を最大化するように構成される。言い換えると、少量の多少分解されているＤＮＡが、価値の高い１つの証拠（例えば、即席爆発物からのワイヤーツイスト）から生成される場合、被拘留者からの口内スワブから生成されたデータを評価するために利用されることになるものと同じエキスパートシステムパラメータセットに基づいて生データ（または光学データ、色補正された電気泳動図データ、または他のデータ）を評価することにＡＥＳを限定すべきではない。理由は、単純かつ現実的である、つまり、被拘留者に戻って別のサンプルを採取することは比較的容易であるが、ＩＥＤから別のサンプルを得ることは困難または不可能でありうる。さらに、入手可能なサンプルの量が多いかまたは容易に入手可能であっても、サンプル中または上のＤＮＡの量または状態は、理想的なＤＮＡ ＩＤの生成ができない可能性があるような量または状態であることもある。例えば、低いＤＮＡ含有量サンプルに適しているＡＥＳパラメータセットを使用する爆発したＩＥＤ（即席爆発物）からのワイヤーツイストからのＤＮＡ ＩＤは、２７の可能なＳＴＲ遺伝子座のうちの１０の遺伝子座しか含有しないアウトプットＤＮＡ ＩＤを生じさせる結果となりうる（これは、「部分的ＤＮＡ ＩＤ」である（アッセイに存在するＳＴＲ遺伝子座のサブセットしか含有しないもの；完全ＤＮＡ ＩＤは、アッセイに存在するＳＴＲ遺伝子座のすべてまたはほぼすべてを含有するものである）。とは言え、この部分的ＤＮＡ ＩＤは、有意な戦略上の価値があると思われ、アメリカ国防省（ＤｏＤ）データベースに対する有効なマッチングを可能にするだろう（ランダムマッチ確率は、約数億分の１である可能性が高いと思われる）。頬スワブに由来する増幅ＳＴＲから予想される特性を必要とするパラメータセットのみを使用してそのようなサンプルを評価しても、意味がないと思われる。
【００２７】
サンプルの戦略上の価値は、収集機関またはユーザーにより確立され、機関またはユーザーが、標準エキスパートシステムパラメータ、ＡＥＳパラメータ、または両方のいずれかを自動的に使用してサンプルデータを処理するかどうかを決定することになる。コーリングの際に攻撃性の程度の増加に伴って１つまたは複数のＡＥＳパラメータ選択肢を提供することができ、サンプルの戦略上の価値に基づいてそれらの選択肢を選択することができる。戦略上の価値が最も高いサンプル、おそらく、入手困難もしくは不可能であるかまたは別様に制限されているものは、アグレッシブなパラメータセット（例えば、ドロップインまたはドロップアウトの可能性を許容しつつサンプルから可能な限り多くの情報を得るように設計される）および保守的パラメータセット（例えば、アレルドロップインまたはドロップアウトを最小にするように設計されるが、所与のサンプルからの情報低減という代償を伴う可能性がある）を用いて処理することができる。容易に入手可能なサンプルおよび大量のものは、より保守的なパラメータセットで処理することができる。しかし、これらは、一般化されたガイドラインに過ぎず、結局のところ、一連のパラメーアセットが利用され、対応する結果をユーザーに提示されうる。この提示は、コンピュータ生成ファイルによることもあり、またはグラフィックユーザーインターフェース（ＧＵＩ）の使用によることもある。例えば、ＧＵＩは、パラメータセットのタイプ（おそらく、攻撃性に基づいて番号付けされる）およびコールされるアレルの数を提示することができる。対のデータセット各々をクリックすることにより、ユーザーは、電気泳動図またはアレル表自体を可視化することができる。
【００２８】
ＤＮＡ ＩＤを、ＡＥＳによりコールされる遺伝子座の数に基づいて、合格または不合格と定義することができる。この定義は、コールされる遺伝子座についての、ＤＮＡデータベースを検索するためにまたは親族関係、混合物もしくは他の分析を行うために必要な最小数に、通常は基づく。遺伝子座の数は、機関またはユーザーにより（好ましくは、ＧＵＩに基づく設定画面を使用して）定義され、この値がＡＥＳに送られる。ＸＭＬファイルは、サンプル、遺伝子座およびアレルデータに関するメタデータを収録しており、データベース（例えば、ＣＯＤＩＳソフトウェア、ならびに全米ＤＮＡインデックスシステム、Ｒａｐｉｄ ＤＮＡインデックスシステム、州ＤＮＡインデックスシステム、地方ＤＮＡインデックスシステムおよび国際ＤＮＡインデックスシステムを含むデータベース）の検索のために互換性のある形式でアウトプットされる。ＸＭＬファイルは、すべてのサンプルについて生成されるが、ＡＥＳは、サンプルが合格するかまたは不合格になるかに基づいてユーザーへの、ＸＭＬファイルの転送を許可または却下するように構成されうる。
【００２９】
一般に、法医学サンプルおよび対応するＤＮＡ ＩＤについての５つの主要クラスがある：
・Ｒａｐｉｄ ＤＮＡまたは従来型研究室ＤＮＡ鑑定システムの典型的なダイナミックレンジと比べて少ないＤＮＡ量を有する単一源サンプル（すなわち、単一寄与者からのゲノムＤＮＡを含有する）
・Ｒａｐｉｄ ＤＮＡまたは従来型研究室ＤＮＡ鑑定システムの典型的なダイナミックレンジと比べて多いＤＮＡ量を有する単一源サンプル
・Ｒａｐｉｄ ＤＮＡまたは従来型研究室ＤＮＡ鑑定システムの典型的なダイナミックレンジ内のＤＮＡ量を有する単一源サンプル
・２名以上の個人からのＤＮＡからなる混合サンプル；個々の寄与者各々は最初の３つのカテゴリーのうちの１つに入るＤＮＡを有する。これらのサンプルでは、各々のドナーからのピークが、ＤＮＡ ＩＤに存在することになり、各々のドナーの相対ＤＮＡ量に対応する相対シグナル強度を有する。混合サンプルは、証拠品における複数のドナーゲノムの存在に起因することもあり、またはサンプル採取者、サンプルを取り扱う個人、からのゲノムによる、もしくはサンプルを処理するために使用される試薬および材料の製造業者による、夾雑に起因することもある。夾雑は、原サンプルに存在するかまたはサンプルにうっかり加えられた非ヒトゲノムの存在によって引き起こされることもある（例えば、ある特定の細菌種は、ある特定の増幅条件下でピークを生成することになる）。
・バランスを欠いた特性を有する阻害／分解サンプル。例えば、ピーク高は、ピーク分子量が増加するにつれて高から低へ傾斜することもあり（傾斜）、ピーク分子量が増加するにつれて低から高へ傾斜することもある（逆傾斜）、または局所的傾斜、またはアレル特異的効果。このクラスは、前の４つのクラスのいずれかに重なることもある。
【００３０】
サンプルタイプ、処理手法、計装、試薬および消耗品を含む、広範な因子に基づいて、ＤＮＡ ＩＤの他のクラスが見込まれる。例えば、過剰なブリードスルーピークを（高シグナルの非存在下でも、おそらく、最適以下の色補正行列に起因して）有するＤＮＡ ＩＤは、ある特定の光学システムが利用される場合のクラスでありうる。「典型的なダイナミックレンジ」は、本発明のＡＥＳの非存在下でのシステムのダイナミックレンジを指す。例えば、従来型ＤＮＡ鑑定システムの典型的なダイナミックレンジは、ＰＣＲ反応に導入される精製ＤＮＡ  ０．１ｎｇ〜３ｎｇの間に収まる。
【００３１】
ほとんどのサンプルタイプのＤＮＡ含有量は、同じ源材料からのサンプルの場合でも、非常に可変的でありうる。カップもしくは瓶、血痕、組織サンプル（例えば、筋肉、脳、肝臓、腎臓、膀胱）からのスワブ、、性的暴行キット（ＳＡＫ）からの膣スワブ、たばこの吸い殻、携帯電話、キーボード、ワイヤーツイスト、ドアノブ、または骨の断片を問わず、サンプル間変動は当たり前のことである。変動のもとは、組織タイプ自体（例えば、より高いまたはより低い細胞密度、したがって付随するＤＮＡ含有量を有する組織領域）；剥落プロセス（例えば、口が湿っている人物は、口が乾いている人物より多くの細胞をたばこの吸い殻に残す可能性がある）；採取プロセス（例えば、携帯電話バッテリー上の指紋の徹底的な採取によって、さほど徹底的でない採取より多くのＤＮＡを得ることができる）；ＤＮＡとともに存在する阻害剤（例えば、ヘムおよびデニムは、ある特定の状況下で増幅プロセスを阻害することが公知の多くの化学物質のうちの２つである）；およびＤＮＡ自体の状態（火災または爆発に曝露されたＤＮＡは、さほど過酷でない環境条件下で保管されたサンプルからのＤＮＡより大きく分解されている可能性がある）でありうる。分解および阻害サンプルからのＤＮＡ ＩＤは、通常は、断片サイズの増加に伴ってシグナル強度の低下を示す。これらの場合、大きい断片のシグナル強度は、標準パラメータのコーリング要件より下でありうる。この可変性に対応するために、本明細書に記載されるＡＥＳは、低いもしくは高いＤＮＡ含有量または分解ＤＮＡまたは阻害ＤＮＡのＤＮＡ ＩＤまたはこれらの組合せを認識するように、ならびにコーリングおよび解釈ルールにならびにそれに応じてパラメータセットに自動的に適応するように、設計およびプログラムされたものである。
【００３２】
このＡＥＳは、専門技能を持たない現場のオペレーターが、ＤＮＡ含有量または状態について何かを知っている必要なく、本質的にあらゆるサンプルタイプを実行することを可能にする、つまり、研究所における法科学者の判断および実験能力に有効に取って代わる点で特に有用である。実際、ＡＥＳは、全研究所で目下起こる、人による可変性とは対照的に、標準化された方法でエキスパートシステムパラメータセットおよびルールを自動的に調整する点で、研究所の科学者より優れている。
【００３３】
本発明は、一態様では、プログラムの命令を記憶するメモリーとプログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステムを特徴とする。適応型エキスパートシステムは、ＤＮＡを含有するサンプルから生成された、生データ、光学データまたは電気泳動図データのうちの少なくとも１つを含むサンプルデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信する。適応型エキスパートシステムは、前記サンプルデータからベースラインＤＮＡ ＩＤを生成する。適応型エキスパートシステムは、ベースラインＤＮＡ ＩＤの少なくとも１つの特性を決定する。適応型エキスパートシステムは、少なくとも１つの特性を利用してベースラインＤＮＡ ＩＤを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記サンプルデータに適用してアウトプットを生成する。
【００３４】
上記態様は、下記の特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。一部の実施形態では、アウトプットは、．ｘｍｌファイル、．ｆｓａファイル、．ｂｍｐファイル、またはアレル表のうちの１つまたは複数を含む。一部の実施形態では、少なくとも１つの特性は、シグナル強度である。一部の実施形態では、少なくとも１つの特性は、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、ピーク位置、ピーク塩基割り当て、ピーク断片サイズ、ピーク色、ピーク遺伝子座、ピークアレル数、ピーク高、ピーク幅、ピーク形状、ピーク形態、ピーク非対称性、ピーク幅偏差、ピーク形状偏差、塩基信頼度、ヘテロ接合体ピーク高、ヘテロ接合体ピーク高比、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高、ホモ接合体ピーク高、色別の平均ホモ接合体ピーク高、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度、アレルサイズ（例えば、塩基数）と比較した場合のアレルの相対シグナル強度、ｉＮＴＡピーク高、ｉＮＴＡピーク高比、スタッターピーク高、スタッター比、ＩＬＳ成功、遺伝子座内のピークの数、コールされるアレルの数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの数、ラベルされないアレルの数、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の数、幅広ピークを有する遺伝子座の数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の数、ブリードスルーピークの数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数、コールされる常染色体遺伝子座の数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の数、ＤＮＡ ＩＤ成功、塩基割り当て、色素スペクトル、または処理された色素トレースのうちの１つまたは複数である。
【００３５】
一部の実施形態では、アウトプットは、ＤＮＡ ＩＤのデータベースを検索するために利用される。一部の実施形態では、アウトプットは、２つ以上のＤＮＡ ＩＤを比較して親族関係を評定するために利用される。
【００３６】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを、高いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。
【００３７】
一部の実施形態では、特性が、光学データを、低いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。
【００３８】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを混合物として分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。一部の実施形態では、適用される事前に定義されたパラメータセットは、コールされるアレルの第１のセットを生成し、前記コールされるアレルは、修正サンプルデータを生成するサンプルデータから抽出され、適応型エキスパートシステムは、少なくとも１つの特性を利用して、修正サンプルデータを分類し、予め定義されたパラメータセットを前記修正サンプルデータに適用して、コールされるアレルの第２のセットを生成する。
【００３９】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを阻害されたおよび／または分解されたと分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。
【００４０】
一部の実施形態では、ベースラインＤＮＡ ＩＤを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、コンピュータデバイスは、ＤＮＡ ＩＤを分類するためにおよび事前に定義されたパラメータセットを適用するために利用される１つまたは複数の特性の値を修正する。一部の実施形態では、ベースラインＤＮＡ ＩＤを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、コンピュータデバイスは、ＤＮＡ ＩＤに適用されたときアウトプットを生成するために利用される１つまたは複数の事前に定義されたパラメータセットを修正する。一部の実施形態では、コンピュータデバイスは、表示デバイスに提示するためのアウトプットの可視化を生じさせる。一部の実施形態では、可視化は、１つまたは複数のパラメータセットの各々についてコールされる多数のアレルを含む。
【００４１】
本発明は、別の態様では、プログラムの命令を記憶するメモリーとプログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステムを特徴とする。適応型エキスパートシステムは、ＤＮＡを含有するサンプルから生成された、生データ、光学データおよび電気泳動図データのうちの少なくとも１つを含むサンプルデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信する。適応型エキスパートシステムは、サンプルデータの少なくとも１つの特性を決定する。適応型エキスパートシステムは、少なくとも１つの特性を利用してサンプルデータを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記サンプルデータに適用してアウトプットを生成する。
【００４２】
上記態様は、下記の特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。一部の実施形態では、アウトプットは、．ｘｍｌファイル、．ｆｓａファイル、．ｂｍｐファイル、またはアレル表のうちの１つまたは複数を含む。一部の実施形態では、少なくとも１つの特性は、シグナル強度である。一部の実施形態では、少なくとも１つの特性は、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、ピーク位置、ピーク塩基割り当て、ピーク断片サイズ、ピーク色、ピーク遺伝子座、ピークアレル数、ピーク高、ピーク幅、ピーク形状、ピーク形態、ピーク非対称性、ピーク幅偏差、ピーク形状偏差、塩基信頼度、ヘテロ接合体ピーク高、ヘテロ接合体ピーク高比、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高、ホモ接合体ピーク高、色別の平均ホモ接合体ピーク高、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度、アレルサイズ（例えば、塩基数）と比較した場合のアレルの相対シグナル強度、ｉＮＴＡピーク高、ｉＮＴＡピーク高比、スタッターピーク高、スタッター比、ＩＬＳ成功、遺伝子座内のピークの数、コールされるアレルの数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの数、ラベルされないアレルの数、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の数、幅広ピークを有する遺伝子座の数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の数、ブリードスルーピークの数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数、コールされる常染色体遺伝子座の数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の数、ＤＮＡ ＩＤ成功、塩基割り当て、色素スペクトル、または処理された色素トレースのうちの１つまたは複数である。
【００４３】
一部の実施形態では、アウトプットは、ＤＮＡ ＩＤのデータベースを検索するために利用される。一部の実施形態では、アウトプットは、２つ以上のＤＮＡ ＩＤを比較して親族関係を評定するために利用される。
【００４４】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを、高いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。
【００４５】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを、低いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。
【００４６】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを混合物として分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。一部の実施形態では、適用される事前に定義されたパラメータセットは、コールされるアレルの第１のセットを生成し、前記コールされるアレルは、修正サンプルデータを生成するサンプルデータから抽出され、適応型エキスパートシステムは、少なくとも１つの特性を利用して、修正サンプルデータを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記修正サンプルデータに適用して、コールされるアレルの第２のセットを生成する。
【００４７】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを阻害されたおよび／または分解されたと分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。
【００４８】
一部の実施形態では、サンプルデータを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、コンピュータデバイスは、サンプルデータを分類するためにおよび事前に定義されたパラメータセットを適用するために利用される１つまたは複数の特性の値を修正する。一部の実施形態では、サンプルデータを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、コンピュータデバイスは、ＤＮＡ ＩＤに適用されたときアウトプットを生成するために利用される１つまたは複数の事前に定義されたパラメータセットを修正する。一部の実施形態では、コンピュータデバイスは、表示デバイスに提示するためのアウトプットの可視化を生じさせる。一部の実施形態では、可視化は、１つまたは複数のパラメータセットの各々についてコールされる多数のアレルを含む。
【００４９】
本発明は、別の態様では、プログラムの命令を記憶するメモリーとプログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステムを特徴とする。適応型エキスパートシステムは、分析物を含有するサンプルから生成されるデータを、分析デバイスから受信する。適応型エキスパートシステムは、データを使用して、分析物の少なくとも１つの特性を決定する。適応型エキスパートシステムは、少なくとも１つの特性を利用して、データを分類し、事前に定義されたパラメータセットをデータに適用してアウトプットを生成する。
【００５０】
上記態様は、下記の特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。一部の実施形態では、分析物は、タンパク質、ペプチド、メッセンジャーＲＮＡ、アンチセンスＲＮＡ、トランスファーＲＮＡ、リボソームＲＮＡ、他のＲＮＡ、核酸、オリゴヌクレオチド、一塩基多型を含有するＤＮＡもしくはＲＮＡ断片、脂質、炭水化物、代謝物、ステロイド、合成ポリマー、他の高分子、無機もしくは他の有機化学物質、またはこれらの分析物の組合せのうちの１つまたは複数である。
【００５１】
本発明は、別の態様では、プログラムの命令を記憶するメモリーとプログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステムを特徴とする。適応型エキスパートシステムは、少なくとも１名の主要寄与者および少なくとも１名の副次的寄与者からの複数のゲノムＤＮＡを含有するサンプルから生成されたデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信する。適応型エキスパートシステムは、データを使用して、主要寄与者に対応する第１のＤＮＡ ＩＤの少なくとも１つの特性を決定する。適応型エキスパートシステムは、特性を利用して、第１のＤＮＡ ＩＤを分類し、事前に定義されたパラメータセットをデータに適用する。適応型エキスパートシステムは、第１のＤＮＡ ＩＤから１つまたは複数の特性を減算して、副次的寄与者に対応する第２のＤＮＡ ＩＤの少なくとも１つの特性を決定する。
【００５２】
別の態様での本発明は、コンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステムであって、前記コンピュータデバイスが、意思決定ノードセットを有し、前記ノードが、既知アウトプットを伴うサンプルデータセットを提示されたとき自己学習することができ、前記コンピュータデバイスが、プログラムの命令を記憶するメモリーとプログラムされた命令を実行するプロセッサーとを有する、適応型エキスパートシステムを特徴とする。適応型エキスパートシステムは、ＤＮＡを含有するサンプルから生成された、生データ、光学データおよび電気泳動図データのうちの少なくとも１つを含むサンプルデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信する。適応型エキスパートシステムは、サンプルデータの少なくとも１つの特性を決定する。適応型エキスパートシステムは、前記意思決定ノードセットを適用して、サンプルデータからの所与の特性セットのための最適なエキスパートシステムパラメータセットを生成し、最適なエキスパートシステムパラメータセットを前記サンプルデータに適用して、アウトプットを生成する。
【００５３】
上記態様は、下記の特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。一部の実施形態では、アウトプットは、．ｘｍｌファイル、．ｆｓａファイル、．ｂｍｐファイル、またはアレル表のうちの１つまたは複数を含む。一部の実施形態では、少なくとも１つの特性は、シグナル強度である。一部の実施形態では、少なくとも１つの特性は、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、ピーク位置、ピーク塩基割り当て、ピーク断片サイズ、ピーク色、ピーク遺伝子座、ピークアレル数、ピーク高、ピーク幅、ピーク形状、ピーク形態、ピーク非対称性、ピーク幅偏差、ピーク形状偏差、塩基信頼度、ヘテロ接合体ピーク高、ヘテロ接合体ピーク高比、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高、ホモ接合体ピーク高、色別の平均ホモ接合体ピーク高、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度、アレルサイズ（例えば、塩基数）と比較した場合のアレルの相対シグナル強度、ｉＮＴＡピーク高、ｉＮＴＡピーク高比、スタッターピーク高、スタッター比、ＩＬＳ成功、遺伝子座内のピークの数、コールされるアレルの数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの数、ラベルされないアレルの数、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の数、幅広ピークを有する遺伝子座の数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の数、ブリードスルーピークの数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数、コールされる常染色体遺伝子座の数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の数、ＤＮＡ ＩＤ成功、塩基割り当て、色素スペクトル、または処理された色素トレースのうちの１つまたは複数である。
【００５４】
一部の実施形態では、アウトプットは、ＤＮＡ ＩＤのデータベースを検索するために利用される。一部の実施形態では、アウトプットは、２つ以上のＤＮＡ ＩＤを比較して親族関係を評定するために利用される。
【００５５】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを、高いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。
【００５６】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを、低いＤＮＡ含有量を有すると分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。
【００５７】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを混合物として分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。一部の実施形態では、適用される事前に定義されたパラメータセットは、コールされるアレルの第１のセットを生成し、前記コールされるアレルは、修正サンプルデータを生成するサンプルデータから抽出され、適応型エキスパートシステムは、少なくとも１つの特性を利用して、修正サンプルデータを分類し、事前に定義されたパラメータセットを前記修正サンプルデータに適用して、コールされるアレルの第２のセットを生成する。
【００５８】
一部の実施形態では、特性が、サンプルデータを阻害されたおよび／または分解されたと分類したとき、適用される事前に定義されたパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つを修正する。
【００５９】
一部の実施形態では、サンプルデータを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、コンピュータデバイスは、サンプルデータを分類するためにおよび事前に定義されたパラメータセットを適用するために利用される１つまたは複数の特性の値を修正する。一部の実施形態では、サンプルデータを分類することおよび事前に定義されたパラメータセットを適用することに基づいて、コンピュータデバイスは、ＤＮＡ ＩＤに適用されたときアウトプットを生成するために利用される１つまたは複数の事前に定義されたパラメータセットを修正する。一部の実施形態では、コンピュータデバイスは、表示デバイスに提示するためのアウトプットの可視化を生じさせる。一部の実施形態では、可視化は、１つまたは複数のパラメータセットの各々についてコールされる多数のアレルを含む。
【００６０】
本発明は、別の態様では、プログラムの命令を記憶するメモリーとプログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステムを特徴とする。適応型エキスパートシステムは、少なくとも２つの検出器または検出素子を含む光学検出システムであって、前記検出器および検出素子が、色素標識ＤＮＡからの蛍光を収集して光シグナルを生成するように構成されている、光学検出システムから、サンプルデータを受信する。適応型エキスパートシステムは、光シグナルのベースラインを減算する。データ中の少なくとも１つのピークについて、適応型エキスパートシステムは、検出器または検出素子の少なくとも１つについての光シグナルを飽和させ、適応型エキスパートシステムは、検出器または検出素子の少なくとも１つについての光シグナルを飽和させない。適応型エキスパートシステムは、検出器または検出素子両方が飽和していないピークの一部分における、不飽和検出器または検出素子の各々に対する、飽和検出器または検出素子の各々についての、検出器または検出素子光シグナルのシグナル強度比を計算する。適応型エキスパートシステムは、ピークの飽和部分における飽和検出器または検出素子のシグナル強度を、不飽和検出器または検出素子のシグナル強度に対応するシグナル強度比を掛けることによって計算する。
【００６１】
上記態様は、下記の特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも４つの検出器または検出素子を含む。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも５つの検出器または検出素子を含む。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも６つの検出器または検出素子を含む。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも８つの検出器または検出素子を含む。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも１２の検出器または検出素子を含む。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも１６の検出器または検出素子を含む。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも３２の検出器または検出素子を含む。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも６４の検出器または検出素子を含む。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも１２８の検出器または検出素子を含む。一部の実施形態では、光学検出システムは、少なくとも２５６の検出器または検出素子を含む。
【００６２】
本発明は、別の態様では、プログラムの命令を記憶するメモリーとプログラムの命令を実行するプロセッサーとを有するコンピュータデバイスを含む適応型エキスパートシステムを特徴とする。適応型エキスパートシステムは、ＤＮＡを含有するサンプルから生成された、生データ、光学データおよび電気泳動図データのうちの少なくとも１つを含むサンプルデータを、ＤＮＡ分析デバイスから受信する。適応型エキスパートシステムは、反復の結果を最大化するための少なくとも１つの基準を決定する。適応型エキスパートシステムは、パラメータ値を反復的に変化させることにより少なくとも１つのパラメータを修正して、基準を最大化し、アウトプットを生成する。
【００６３】
上記態様は、下記の特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。一部の実施形態では、適用されるパラメータセットは、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、ヘミ接合体ピーク高最小閾値、ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ閾値、ドロップインの最大数、ドロップアウトの最大数、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比閾値、ピーク塩基割り当て限界、ピーク断片サイズ閾値、ピーク高閾値、ピーク幅閾値、ピーク形状閾値、ピーク形態閾値、ピーク非対称性閾値、ピーク幅偏差限界、ピーク形状偏差限界、塩基信頼度閾値、ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比閾値、色別の平均ヘテロ接合体ピーク高の閾値、ホモ接合体ピーク高閾値、色別の平均ホモ接合体ピーク高の閾値、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度の閾値、アレルサイズと比較した場合のアレルの相対シグナル強度の閾値、ｉＮＴＡピーク高閾値、ｉＮＴＡピーク高比閾値、スタッターピーク高閾値、スタッター比閾値、トリアレートピーク高閾値、トリアレルピーク高比閾値、混合ピーク高閾値、ＩＬＳ成功限界、高ｉＮＴＡルール状態、混合サンプル保護ルール状態、低シグナル保護ルール状態、遺伝子座内のピークの最大数、コールされるアレルの最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの最大数の閾値、ラベルされないアレルの最大数の閾値、ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨがＰＨ閾値より大きいアレルを有する遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値未満である遺伝子座の最大数、ＰＨＲがＰＨＲ閾値より大きい遺伝子座の最大数、幅広ピークを有する遺伝子座の最大数、ｉＮＴＡがｉＮＴＡ閾値より大きい遺伝子座の最大数、３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるヘテロ接合体遺伝子座の最大数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座の最大数、ブリードスルーピークの最大数、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の最小数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の最小数、コールされる常染色体遺伝子座の最小数、コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の最小数、ＣＭＦファイルを生成するためのコールされる遺伝子座の最小数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、検索およびマッチの質の閾値、または検索ストリンジェンシーのうちの少なくとも１つを修正する。
【００６４】
一部の実施形態では、反復のための基準は、コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数、コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数、コールされるＦｌｅｘＰｌｅｘ遺伝子座の数、ホモ接合体からヘテロ接合体に変化する遺伝子座の数、ドロップインの数、ドロップアウトの数、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルの数、ＤＮＡ ＩＤの質の閾値、または検索およびマッチの質の閾値のうちの少なくとも１つによって定義される。一部の実施形態では、反復のためのステップは、固定されず、基準の変化率に依存して変わりうる。
【００６５】
本発明の他の態様および利点は、単に例として本発明の原理を説明する、添付の図面と併用される、下記の「発明を実施するための形態」から、明らかになる。
【００６６】
本特許または出願ファイルは、カラーで作成された少なくとも１つの図面を含む。カラー図面を伴う本特許または特許出願のコピーは、請求して必要料金を支払うと、米国特許商標庁によって提供されるであろう。
【００６７】
添付の図面と併せて以下の説明を参照することにより、上に記載された本発明の利点を、さらなる利点とともに、よりよく理解することができる。これらの図面は、必ずしも正確な縮尺でなく、それよりむしろ、一般に、本発明の原理を例証することに重点を置いている。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、標準エキスパートシステムパラメータセットを使用する、Ｒａｐｉｄ ＤＮＡシステムのダイナミックレンジより下のＤＮＡ含有量を有するサンプルからの代表的ＤＮＡ ＩＤを示す。
【図２】図２は、修正されたパラメータを用いてＡＥＳを使用してＡＮＤＥ  ６Ｃ生データを処理した、図１と同じＤＮＡ ＩＤを示す。
【図３】図３は、チップタイプのダイナミックレンジより上のＤＮＡ含有量を有するサンプルについての代表的ＤＮＡ ＩＤを示す。
【図４】図４は、ｉＮＴＡルールが調整されてｉＮＴＡピークがコールされず、弱い幅パラメータが調整されて幅ピークがコールされる、修正されたパラメータセットを用いて、適応型エキスパートシステムを使用してＡＮＤＥ  ６Ｃサンプルデータのリコーリングを行った、図３からの同じＤＮＡ ＩＤを示す。
【図５】図５は、ダイナミックレンジより上の中等度のＤＮＡ含有量を有する夾雑サンプル（２つのドナーからなる）の代表的ＤＮＡ ＩＤを示す。
【図６】図６は、サンプルデータが適応型エキスパートシステムで処理されたときの、主ドナーおよび副次ドナーそれぞれについての結果として得られたＤＮＡ ＩＤを示す。
【図７】図７は、サンプルデータが適応型エキスパートシステムで処理されたときの、主ドナーおよび副次ドナーそれぞれの、結果として得られたＤＮＡ ＩＤを示す。
【図８】図８は、ＤＮＡ阻害を有する代表的ＤＮＡ ＩＤを示す。
【図９】図９は、適応型エキスパートシステムで処理されたときの、図８のサンプルデータの、結果として得られたＤＮＡ ＩＤを示す。
【図１０】図１０は、標準／ベースラインパラメータが最初に行われ、続いてサンプル特性の評価、そしてさらにＡＥＳ処理が行われる、ＡＥＳ処理のフローチャートである。
【図１１】図１１は、標準／ベースラインパラメータセットの最初の適用の非存在下でのＡＥＳ処理のフローチャートである。
【図１２】図１２は、．ｘｍｌファイルの一部分を示す。
【図１３】図１３は、Ａ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図１４】図１４は、Ａ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図１５】図１５は、Ａ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図１６】図１６は、Ａ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図１７】図１７ａは、アレルのシグナル強度の分布を示し、図１７ｂは、図１３〜１６のＤＮＡ ＩＤについての遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。
【図１８】図１８は、Ｉ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図１９】図１９は、Ｉ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図２０】図２０は、Ｉ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図２１】図２１は、Ｉ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図２２】図２２ａは、アレルのシグナル強度の分布を示し、図２２ｂは、図１８〜２１のＤＮＡ ＩＤについての遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。
【図２３】図２３は、高いシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図２４】図２４は、高いシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図２５】図２５は、高いシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図２６】図２６は、高いシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図２７】図２７ａは、アレルのシグナル強度の分布を示し、図２７ｂは、図２３〜２６のＤＮＡ ＩＤについての遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。
【図２８】図２８は、図２３〜２６のサンプルにおける幅広ピークまたはｉＮＴＡｐのどちらかを有する遺伝子座の数を示す。
【図２９】図２９は、中等度のシグナル強度を有するおよび赤色でラベルされたいくつかのアレルを有するサンプルのこの分類を示す。
【図３０】図３０は、中等度のシグナル強度を有するおよび赤色でラベルされたいくつかのアレルを有するサンプルのこの分類を示す。
【図３１】図３１ａは、アレルのシグナル強度の分布を示し、図３１ｂは、図２９および３０のＤＮＡ ＩＤについての遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。
【図３２】図３２は、低いシグナル強度と赤色でラベルされたいくつかのアレルおよびラベルされないアレルを有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図３３】図３３は、低いシグナル強度と赤色でラベルされたいくつかのアレルおよびラベルされないアレルを有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図３４】図３４は、低いシグナル強度と赤色でラベルされたいくつかのアレルおよびラベルされないアレルを有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図３５】図３５ａは、アレルのシグナル強度の分布を示し、図３５ｂは、図３２〜３４のＤＮＡ ＩＤについての遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。
【図３６】図３６は、不合格になったサンプルのＤＮＡ ＩＤ例を示す。
【図３７】図３７は、不合格になったサンプルのＤＮＡ ＩＤ例を示す。
【図３８】図３８は、ＤＮＡ分類の要約表を示す。
【図３９】図３９は、合格サンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図４０】図４０は、流動性不良を被ったサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図４１】図４１は、低いＤＮＡ含有量のサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図４２】図４２は、高いＤＮＡ含有量のサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図４３】図４３は、混合サンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図４４】図４４は、ＡＮＤＥエキスパートシステムが、生データを一連のモジュールによって段階的に処理してＤＮＡ ＩＤを生成する方法を示すフローチャートである。
【図４５】図４５は、遺伝子座評価モジュールプロセスのフローチャートである。
【図４６】図４６は、サンプル保護ルールのフローチャートである。
【図４７】図４７ａは、ホモ接合体遺伝子座について、高いｉＮＴＡが、アレルとして同定されるような１塩基離れている２つのピークを生じさせる結果となることを示す。              図４７ｂは、２つのアレルが１塩基より大きく離れている、ヘテロ接合性遺伝子座について、高いｉＮＴＡが、アレルとして同定される４つのピークを生じさせる結果となることを示す。              図４７ｃは、２つのアレルが１塩基離れている、ヘテロ接合性遺伝子座について、高いｉＮＴＡが、アレルとして同定される３つのピークを生じさせる結果となることを示す。
【図４８】図４８ａは、コーリング閾値より大きいピーク高を有する、１塩基間隔を置いた２つのピークであって、第２のピークが、ｉＮＴＡ閾値より大きいＰＨＲを有する、２つのピークを示す。              図４８ｂは、コーリング閾値より大きいピーク高を有する、１塩基間隔を置いた２つのピークであって、第２のピークが、ｉＮＴＡ閾値より大きいＰＨＲを有する、２つのピークを示す。              図４８ｃは、コーリング閾値より大きいピーク高を有する、１塩基間隔を置いた３つのピークであって、１塩基離れている３つのピークを示す。              図４８ｄは、コーリング閾値より大きいピーク高を有する、１塩基間隔を置いた４つのピークであって、第２および第４のピークが、ｉＮＴＡ閾値より大きいＰＨＲを有する、４つのピークを示す。
【図４９】図４９は、ｉＮＴＡモジュールについてのフローチャートである。
【図５０】図５０は、標準Ａ−ＣｈｉｐおよびＡＥＳパラメータセットでコールされた、高いシグナル強度を有するサンプルについてのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図５１】図５１は、標準Ａ−ＣｈｉｐおよびＡＥＳパラメータセットでコールされた、高いシグナル強度を有するサンプルについてのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図５２】図５２は、標準Ａ−ＣｈｉｐおよびＡＥＳパラメータセットでコールされた、高いシグナル強度を有する別サンプルについてのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図５３】図５３は、標準Ａ−ＣｈｉｐおよびＡＥＳパラメータセットでコールされた、高いシグナル強度を有する別サンプルについてのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図５４】図５４は、標準Ａ−ＣｈｉｐおよびＡＥＳパラメータセットでコールされた、低いピーク高比を有するサンプルについてのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図５５】図５５は、標準Ａ−ＣｈｉｐおよびＡＥＳパラメータセットでコールされた、低いピーク高比を有するサンプルについてのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図５６】図５６は、標準Ｉ−Ｃｈｉｐ  ＥＳパラメータセットを用いた低シグナルサンプルを示す。
【図５７】図５７は、ＡＥＳパラメータセットを用いて処理された低シグナル強度のサンプルを示す。
【図５８】図５８は、ＡＮＤＥ実行のデータフローを示す。
【図５９】図５９は、ＡＤＭＳまたはＦＡＩＲＳに組み込まれた適応型エキスパートシステムでのデータフロー、ならびにＡＮＤＥおよびＡＥＳでの実行のデータフローを示す、フローチャートである。
【図６０】図６０は、０．５μｌの血液から生成されたＤＮＡ ＩＤであって、中等度から低シグナル強度のものであるＤＮＡ ＩＤを示す。
【図６１】図６１は、Ｌ０２のパラメータセットを用いてＡＥＳで生データを処理することによる結果として得られるＤＮＡ ＩＤを示す。
【図６２】図６２は、０．１μｌの血液から生成されたＤＮＡ ＩＤであって、低いシグナル強度のものであるＤＮＡ ＩＤを示す。
【図６３】図６３は、パラメータセットＬ１６を使用してＡＥＳで生データを処理することによる結果として得られるＤＮＡ ＩＤを示す。
【図６４】図６４ａ〜６４ｃは、ＡＮＤＥ機器によりサンプルについて生成される光学データのセグメントを示す。
【図６５】図６５ａ〜６５ｃは、サンプルデータにおけるすべてのピークについてのピーク特性のスナップショットを示す。
【図６６】図６６は、選択されたパラメータセットを用いてこのデータセットについて得られたアウトプットを示す。
【図６７】図６７は、標準パラメータセット使用してコールされた同じデータを示す。
【図６８】図６８は、アレルのピーク高が３０００〜８０００ＲＦＵの間であるため、そういうものとして分類される標準シグナル強度サンプルを示す。
【図６９】図６９は、低ＤＮＡパラメータセットを使用してコールされる低ＤＮＡサンプルのサンプルデータを示す。
【図７０】図７０は、標準パラメータセット使用してコールされた同じデータを示す。
【図７１】図７１は、その特性であるアレルの平均シグナル強度が、１０，０００ＲＦＵより大きいので、高シグナルサンプルとして分類されるＤＮＡ ＩＤを示す。
【図７２】図７２は、その特性であるアレルの平均シグナル強度が、３，０００〜１０，０００ＲＦＵの間であるので、標準サンプルとして分類されるＤＮＡ ＩＤを示す。
【図７３】図７３は、その特性であるアレルの平均シグナル強度が、３，０００ＲＦＵ未満であるので、低シグナルサンプルとして分類されるＤＮＡ ＩＤを示す。
【図７４】図７４は、標準エキスパートシステムパラメータを使用してエキスパートシステムで処理されたサンプルデータのＤＮＡ ＩＤを示す。
【図７５】図７５は、ＡＥＳにより生成された場合の主寄与者のＤＮＡ ＩＤを示す。
【図７６】図７６は、コールされるアレルの最大数を有する、ならびにドロップアウトおよびドロップインの最小数を有する、ＤＮＡ ＩＤを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
ＤＮＡ ＩＤを生成するためのいくつかの手法がある：
・ＤＮＡ定量ステップの使用を伴う、研究室ベースの従来型処理（通常は、ＤＮＡ抽出／精製、ＰＣＲ増幅、ならびに電気泳動分離および検出のための別個の装置での）。研究室ベースの従来型処理は、個々の処理ステップを行うために自動装置およびロボット工学も利用することがある。
・ＤＮＡ定量ステップを使用しない、研究室ベースの従来型処理。
・単一チップおよび処理プロトコル（サンプル中のＤＮＡ量にかかわらず）を使用する、Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ処理。
・単一チップ、およびサンプル中の推定ＤＮＡ量に基づく複数の処理プロトコルを使用する、Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ処理。サンプル中の低いＤＮＡ含有量が推定される場合、処理プロトコルは、例えば、ビーズもしくは別の基材へのＤＮＡ結合を行うためのより長い時間、追加のＰＣＲ増幅サイクルの使用、電気泳動注入条件の修正、またはこれらもしくは他の修正の組合せを含む。
・処理中にＤＮＡ含有量を定量するチップを使用するＲａｐｉｄ ＤＮＡ処理。
・Ｒａｐｉｄ ＤＮＡチップおよび機器への挿入およびそこでの処理の前の精製された細胞抽出物および定量されたＤＮＡのＲａｐｉｄ ＤＮＡ処理。
・所与のサンプルの予想ＤＮＡ含有量に基づいて使用されるチップの選択の１または複数を使用するＲａｐｉｄ ＤＮＡ処理。例えば、本発明では、２つのタイプのチップが利用される：１）高いＤＮＡ含有量を含有すると推定されるサンプル（例えば、口腔スワブ、典型的な血痕、または新鮮組織の断片）に最適である、ＨＤＣ、ＨＤＣ  ＦＰ、ＨＤＣ  ＰＰ１６またはＡ−Ｃｈｉｐと呼ばれるチップ；２）少量のＤＮＡを含有すると推定されるサンプル（例えば、カップ、缶もしくは瓶のスワブ、小さい血痕、人毛、薬莢、ガンハンドルもしくはＩＥＤ部品上の指紋、または衣類、例えば、帽子のつばもしくはシャツの襟）に最適である、ＬＤＣ、ＬＤＣ  ＦＰ、ＬＤＣ  ＰＰ１６またはＩ−Ｃｈｉｐと呼ばれるチップ。
・上に記載された様々なタイプの処理に伴って単一チップより多くのもの（例えば、実行１回につき数個のカートリッジ）を使用するＲａｐｉｄ ＤＮＡ処理。
・ＤＮＡ処理ステップの一部またはすべてがＲａｐｉｄ ＤＮＡデバイスを使用して行われるが、結果として得られるデータを人間による点検または操作に付さなければならない、改良型Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ処理［https://www.fbi.gov/services/laboratory/biometric-analysis/codis/rapid-dna］。
【００７０】
これらの手法では、ＤＮＡ ＩＤは、ＤＮＡを分離および検出するために機器により生成される。サンプルデータを生成することができる機器の例は、実施例１に記載される。これらの場合、機器における検出システムは、プロセッサーと通信している。検出システムは、ＤＮＡ ＩＤを生成するためにインプットとして使用するための光学データをプロセッサーに提供する。
【００７１】
これらの手法を使用することにより、標準エキスパートシステムパラメータセットの使用に基づいて適用される検出システムのダイナミックレンジ内に入るピークを有するＤＮＡ ＩＤを生成することが可能であることが多い。しかし、上記の場合（ＤＮＡ含有量が定領されるときでも、従来型またはＲａｐｉｄ ＤＮＡ）の各々において、ＰＣＲ増幅、電気泳動分離、および検出（多くの場合、必ずしも、増幅に利用される各プライマーペアの少なくとも一方への色素の共有結合に基づくレーザー誘起蛍光法によるとは限らないが）の後、結果として得られるＳＴＲピークにより生成されるサンプルデータ（シグナル強度を含む）は、システム全体のダイナミックレンジから外れる可能性がある。ＤＮＡ ＩＤのいくつかの基本的クラスが、結果として生じうる。
【００７２】
Ａ．所与のチップタイプまたはシステムのダイナミックレンジより下のＤＮＡ含有量を有するサンプル
第１に、比較的低いＳＮＡ含有量（すなわち、使用されるＤＮＡ分析システムと比べて低い）、分解ＤＮＡ、阻害剤、または最適以下の核酸精製、増幅、分離もしくは検出を有する一部の法医学サンプルは、比較的低いシグナルを有するＤＮＡ ＩＤを生じさせる結果となる。例えば、わずかな唾液または単一の通常の指紋が付いているたばこの吸い殻などのサンプルは、Ｉ−Ｃｈｉｐに対してでさえ、低いＤＮＡ含有量を有することがある。同様に、肝臓、大きい血痕、または骨などの、サンプルは、１サンプル当たりに大量のＤＮＡを含有すると予想されうるが、Ａ−Ｃｈｉｐを使用すると低いシグナルを生成することがある。それらの起源に関係なく、低シグナルＤＮＡ ＩＤは、以下の特性の１つまたは複数を提示する：
・検出システムにおける定義された量未満の平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）。例えば、３，０００ＲＦＵは、ＡＮＤＥシステムを使用する、ある特定の用途に選択されうる値である。
・ラベルされない標準（口内（ｂｕｃｃａｌ））エキスパートシステムコーリング閾値未満のピーク高を有する遺伝子座。
・あまりに低く、ラベルはするが、問題点を示すために赤色警告ボックスで囲う、ヘテロ接合体ピーク高比を有する遺伝子座。ＡＮＤＥシステムにおいて、電気泳動図上の赤色警告ボックス（多くの場合、絵として提示され、．ｂｍｐまたは．ｐｎｇまたは．ｐｄｆ形式を有するファイルとして記憶される）は、特定のＳＴＲアレルの位置およびサイズをマークするが、そのアレルの一部の態様が問題のあるものであることを示すことに、留意されたい。ＡＮＤＥシステムにおいて、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるアレルは、通常は、最終．ＸＭＬファイルにもアレル表にも含まれない。その一方、「コールされるアレル」は、灰色ボックスで囲ってラベルされ、最終．ＸＭＬファイルおよびアレル表に含まれる。
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされるホモ接合体遺伝子座。
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされる複数のホモ接合体遺伝子座。
・標準レベル内であるｉＮＴＡレベルを有するアレル。例えば、ｉＮＴＡピークは、名目上０．２であり、これは、ＡＮＤＥシステムにおける主ピークについてのものである。標準ＡＥＳパラメータセットは、主ピークより１塩基小さく、主ピークの高さの０．２Ｘ未満であるピークを、ｉＮＴＡピークと見なす。ｉＮＴＡピークは、エキスパートシステムによってラベルされない。
・標準レベル内であるピーク幅を有するアレル。
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされるサンプル中のすべてのピーク。
【００７３】
シグナル強度、ピーク高比およびピーク幅などの特性は、ＤＮＡ分析システムのタイプ（または個々の、名目上同一の機器における種々の設定）に基づいて必然的に変わることになるが、その概念は、一般に、あらゆるそのようなシステムに適用可能である。さらに、ＤＮＡの物理的操作後に検出されるサンプルデータ（生データ、光学データ、電気泳動図データ、または他のタイプのデータ）から追加の特性を得て、サンプルデータをさらに分類することができる。さらに、サンプルデータは、低いＤＮＡ含有量として広く分類されるが、この分類内のサンプルデータをサブカテゴリーにさらに線引きすることもできる。本明細書において提示される研究は、Ａ−ＣｈｉｐおよびＩ−Ｃｈｉｐを使用するＡＮＤＥ  Ｒａｐｉｄ ＤＮＡシステムに重点を置いている。
【００７４】
法科学者（またはＤＮＡ ＩＤの解釈の専門知識を有する別の人）の必要をなくすことに加えて、ＡＥＳは、ユーザーからのインプットを必要としない。ＡＥＳは、ＤＮＡ ＩＤを自動的に処理し、人的交流、分析または点検を必要としない。
【００７５】
図１は、上述の特徴のいくつかを有する、標準エキスパートシステムパラメータセット（この場合、Ａ−Ｃｈｉｐを使用して口内スワブ用に開発された）を使用する、Ｒａｐｉｄ ＤＮＡシステムのダイナミックレンジより下のＤＮＡ含有量を有するサンプルからの代表的ＤＮＡ ＩＤを示す。このサンプルで観察された特異的特徴は、以下のとおりである：
・３０００ＲＦＵ未満の平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）。
・ラベルされない標準（口内）エキスパートシステムコーリング閾値未満のピーク高を有する遺伝子座。Ｄ６Ｓ１０４３を参照されたい。
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされる複数のホモ接合体遺伝子座。Ａｍ、Ｄ１３Ｓ３１７、Ｄ１８Ｓ５１、ＣＳＦ１ＰＯ、Ｄ７Ｓ８２０を参照されたい。
・すべてのｉＮＴＡピークが、標準レベル内であるレベルであり、エキスパートシステムによりラベルされない。
・すべてのアレルが、標準レベル内であるピーク幅を有する。
【００７６】
赤色でラベルされる遺伝子座が有用なデータを含有することに留意することは、非常に重要であり、標準「口内」エキスパートシステムルールは、低いＤＮＡ含有量（骨、筋肉、歯、ケースワークおよびＳＳＥサンプルによく見られる）を有するサンプルには保守的過ぎる。実際、この２７ｐｌｅｘ  ＤＮＡ ＩＤは、１セクスティリオン（１０２３、ほぼ１兆×１兆（a trillion trillion））中に１未満のランダムマッチ確率で同一性の確立を可能にするのに十分な情報を含有する！  本発明のＡＥＳは、この有用なデータの本質的にすべてを抽出することができる。
【００７７】
図１では、低いＤＮＡ含有量のサンプルからのサンプルデータを、（例えば、口内）エキスパートシステムコーリングパラメータの標準セットを用いて分析した。非常に低いＤＮＡ含有量を有するサンプルについてのこの例では、Ｄ６遺伝子座は、一方のアレルがピーク高コーリング閾値を下回ったため、コールされなかった。結果として、標準エキスパートシステムは、６０００ｒｆｕ未満のピークを有するホモ接合性遺伝子座を赤色警告ボックスで囲ってラベルすることによりドロップアウトを防止した。少なくとも７つの遺伝子座が、結果として赤色警告ボックスで囲ってラベルされた場合、利用される標準エキスパートシステムは、全ＤＮＡ ＩＤを赤色警告ボックスで囲ってラベルする（このＤＮＡ ＩＤの場合はそうではない）。これらのルールは、口内サンプルに適切であるが、ＳＳＥ、ケースワーク、ＤＶＩまたは他のサンプルには保守的過ぎることに留意されたい。赤色警告ボックスのすべてが、正しいピークを指定するとは限らないことに留意されたい。口内サンプルについては、一部の機関は、完全なＤＮＡ ＩＤを得るために、新たなサンプルで実行を繰り返すこと（または定量されたＤＮＡを用いて開始し、新たな増幅反応を実行すること）を選択するだろう。「完璧な」ＤＮＡ ＩＤを望む気持ちが、標準エキスパートシステム設定の保守的パラメータの使用を促す。
【００７８】
低いＤＮＡ含有量のサンプルが、ＡＥＳソフトウェアにより同定される場合、コーリングパラメータセットは、コールされる遺伝子座の数を増加させるように修正される。パラメータ変更は、以下のことを含む：
・コールされる遺伝子座のヘテロ接合体シグナル強度に基づいてピーク高閾値を確立する。これは、標準エキスパートシステムパラメータセットのピーク高閾値を有効に低下させることになる。このピーク高閾値低下を、一般に、すべての遺伝子座に適用することができ（例えば、すべての遺伝子座についての閾値が同じ値に設定されることになる）、または独立して、一部の特定のもしくはすべての遺伝子座に適用することができ（例えば、Ｔｈ０１遺伝子座内のピーク高閾値は、ＴＰＯＸ遺伝子座内のものと異なる）、または特定のアレルに適用することができる（例えば、Ｔｈ０１  ８アレルピーク高閾値は、Ｔｈ０１  １０アレルおよびｖＷＡ  １１アレルのものと異なる）。
・ピーク高比（ＰＨＲ）閾値を低下させる。ＰＨＲの低下を、一般に、すべての遺伝子座に適用することができ（例えば、すべての遺伝子座についてのＰＨＲ閾値の低下が同じ値に設定されることになる）、または独立して、一部の特定のもしくはすべての遺伝子座に適用することができ（例えば、Ｔｈ０１遺伝子座内のＰＨＲ閾値の低下は、ＴＰＯＸ遺伝子座内のものと異なる）、または特定のアレルに適用することができる（例えば、ＰＨＲは、所与の遺伝子座内の各ＳＴＲアレルに特異的に確立される）。
・低シグナル保護ルールを無効にする。標準エキスパートシステムでは、低シグナル保護ルールを適用うることができ、ホモ接合性遺伝子座は、保護ピーク高閾値未満のピーク高を有する場合、赤色警告ボックスで囲ってラベルされる。ＡＥＳの低ＤＮＡ含有量パラメータセットでは、このルールは無効にされ、その結果、これらの低シグナルホモ接合性ピークをコールすることが可能になる。
・サンプルを合格とし、ＸＭＬファイル、アレル表およびＢＭＰファイルを生成するために必要なコールされる遺伝子座の数を低減させる。
【００７９】
図２は、上述のように修正されたパラメータを用いてＡＥＳを使用してＡＮＤＥ  ６Ｃ生データを処理した、図１と同じＤＮＡ ＩＤを示す。ＡＮＤＥエキスパートシステムは、光学データ（．ｃｓｖ形式の、光学システムの検出器のアウトプット）および生電気泳動図データ（データ処理により色補正される光学データ、これは．ｃｓｖ、．ｄａｔ、ＡＮＤＥ独自仕様の形式．ｎｏｂ、．ＦＳＡおよび．ＨＩＤ形式を含む）のインプットを受け取り、．ＰＮＧ形式、ＸＭＬ形式および．ＦＳＡ形式のＤＮＡ ＩＤからなるアウトプットを生成することができる。
【００８０】
図２は、適応型エキスパートシステムでリコーリングを行った図１の低ＤＮＡインプットサンプルデータを示す。Ｄ６遺伝子座は、この場合、より低いピーク高閾値に基づいてコールされる。結果として、ＡＥＳは、サンプルのドロップアウトを防止するための低シグナル保護ルールを発動しない。詳細には、比較的低いシグナル強度を有するホモ接合性遺伝子座は、標準エキスパートシステムパラメータでは、赤色警告ボックスで囲ってラベルされていた。この手法は、それらの遺伝子座のドロップアウトを防止する。しかし、適応型エキスパートシステムは、低ＤＮＡ含有量サンプルパターンを認識し、すべての遺伝子座をコーリング、赤色警告ボックスを有さない。
【００８１】
Ｂ．所与のチップタイプのダイナミックレンジより上のＤＮＡ含有量を有するサンプル
所与のチップタイプのダイナミックレンジより上のＤＮＡシグナルを有するサンプルは、ある特定のＳＳＥサンプル、例えば、たばこの吸い殻、チューインガム、血痕、または飲用グラスを含みうる。多くのそのようなサンプルは、Ｉ−Ｃｈｉｐにおいて完全ＤＮＡ ＩＤを生成することになるが、一部は、比較的高いシグナルを有するＤＮＡ ＩＤを生じさせる結果となる。同様に、筋肉、肝臓、血液または骨などのサンプルは、Ａ−Ｃｈｉｐを使用しても高いシグナルを生成しうる。
【００８２】
所与のチップタイプのダイナミックレンジより上のＤＮＡ含有量を有するサンプルは、以下の１つまたは複数を特徴とするＤＮＡ ＩＤを生成する：
・１０，０００ＲＦＵより大きい平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）。
・飽和されており、四角い頂部を有する、ピーク。
・許容可能な幅閾値より上である低頻度の幅広ピーク。これらのピークは、ラベルされない。
・標準レベルより上であり、真のアレルとしてラベルされることもある、ピーク高およびピーク高比を有するｉＮＴＡピーク。特に、アメロゲニン遺伝子座のｉＮＴＡピーク高比は、標準レベルより上である。
・３つのラベルアレルを有する複数の遺伝子座を有し、サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる、サンプル。
・４つのラベルアレルを有する少なくとも１つの遺伝子座を有し、サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる、サンプル。
【００８３】
図３は、上述の特徴のいくつかを有する、チップタイプのダイナミックレンジより上のＤＮＡ含有量を有するサンプルについての代表的ＤＮＡ ＩＤを示す。この図に存在する特異的特徴は、以下のとおりである：
・１０，０００ＲＦＵより大きい平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）
・許容可能な幅閾値より上である低頻度の幅広ピーク。これらのピークは、ラベルされない。Ｄ１３Ｓ３１７、Ｐｅｎｔａ  Ｅ、Ｄ２Ｓ１３３８、ＣＳＦ１ＰＯ、ＤＹＳ３９１、ＳＥ３３  ＤＹＳ３７６を参照されたい。
・標準レベルより上である、ピーク高およびピーク高比を有するｉＮＴＡピーク。Ａｍ、Ｄ１６Ｓ５３９、Ｄ１８Ｓ５１、Ｔｈ０１を参照されたい。
・３つのラベルアレルを有する複数の遺伝子座を有し、サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる、サンプル。Ｄ１６Ｓ５３９、Ｄ１８Ｓ５１を参照されたい。
・４つのラベルアレルを有する少なくとも１つの遺伝子座を有し、サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる、サンプル。Ｔｈ０１を参照されたい。
【００８４】
赤色でラベルされる遺伝子座が有用なデータを含有することに留意することは、非常に重要であり、標準「口内」エキスパートシステムルールは、骨、筋肉、肝臓および歯などの組織サンプルをはじめとする多くのサンプルタイプには保守的過ぎる。実際、適切なＡＥＳパラメータセットがコールされた場合、この２７ｐｌｅｘ  ＤＮＡ ＩＤは、１セクスティリオン（１０２３、ほぼ１兆×１兆）中に１未満のランダムマッチ確率で同一性の確立を可能にするのに十分な情報を含有する！  本発明のＡＥＳは、この有用なデータの本質的にすべてを抽出することができる。しかし、標準エキスパートシステムは、サンプルを完全に不合格にした。したがって、本発明の主要特徴の１つは、ケースワーク、ＤＶＩおよび他のサンプルを口内スワブのものとは別様に処理することを可能にするためにサンプルデータを評定する適応型エキスパートシステムの能力である。
【００８５】
図３は、標準エキスパートシステムで分析された高ＤＮＡインプットサンプルを示す。高いＤＮＡ含有量を有するサンプルのこの例では、アレルピークは、高いシグナルを有する。ＡＭ、Ｄ１６Ｓ５３９、Ｄ１８Ｓ１、Ｔｈ０１、ｖＷＡおよびＤ２２Ｓ１０４５のｉＮＴＡピークは、ＤＮＡ含有量ダイナミックレンジ内のサンプルについてのピークより不釣り合いに高い。この現象が、ｉＮＴＡピークをｉＮＴＡ閾値より相対的に高くおよび上に出現させる。標準エキスパートシステムは、もはやそれをｉＮＴＡピークとして分類しない（ｉＮＴＡピークはラベルされないはずである）。一部の場合には（この例では観察されない）、主アレルピークは飽和するが、ｉＮＴＡ（−１）ピークは、はるかに低く、飽和しない。この現象が、ｉＮＴＡピークを実際より相対的に高く人工的に出現させ、標準エキスパートシステムは、もはやそれをｉＮＴＡピークとして分類しない（ｉＮＴＡピークは、ラベルされないはずである）。
【００８６】
その代わりに、標準エキスパートシステムは、ｉＮＴＡピークをアレルとしてラベルする。例えば、Ｄ１６遺伝子座には、１２アレルがラベルされるが、ｉＮＴＡピークも、１１．３アレルとして、ラベルされる。さらに、ここで利用された標準エキスパートシステムでは、３つのアレルを各々有する２つの遺伝子座の存在が原因して、標準エキスパートシステムはサンプルを混合物と見なして、ＤＮＡ ＩＤ中のすべてのアレルを赤色警告ボックスで囲ってラベルする（この標準エキスパートシステムは、ユーザーに混合物の存在について警告するように設計された）。図３は、高いＤＮＡ含有量を有するサンプルについて、Ｄ１３、Ｄ２  Ｐｅｎｔａ  Ｅ、ＤＹＳ３９１、ＳＥ３３およびＤＹＳ５７６におけるアレルピークが、ピーク幅閾値より上である、より幅の広いピークを有することも示す。結果として、標準エキスパートシステムピーク幅パラメータは、ピークを不合格とし、これらのピークはラベルされない。標準エキスパートシステムパラメータセットおよびルールは、ほとんどの口内サンプルに適している（口内サンプルの圧倒的多数が、システムのダイナミックレンジ内のＤＮＡ含有量を有することを意味する）が、ケースワーク、ＳＳＥ、ＤＶＩ、または高いＤＮＡ含有量を有する多くの他のサンプルには保守的過ぎることに、留意されたい。この点は、赤色警告ボックスのすべてが正しいピークを指定している図３によって、最もよく説明される。
【００８７】
高ＤＮＡサンプルが、標準エキスパートシステムを使用して述べられる場合、このエキスパートシステムは、コールされる遺伝子座の数を増加させるように修正されうる：
・各遺伝子座のピークのヘテロ接合体シグナル強度に基づいてピーク高コーリング閾値を確立する。これは、標準エキスパートシステムパラメータセットのものと比較してピーク高閾値を有効に増加させることになる。このピーク高閾値増加を、一般に、すべての遺伝子座に適用することができ（例えば、すべての遺伝子座についての閾値が同じ値に設定されることになる）、または独立して、一部の特定のもしくはすべての遺伝子座に適用することができ（例えば、Ｔｈ０１遺伝子座内のピーク高閾値は、ＴＰＯＸ遺伝子座内のものと異なる）、または特定のアレルに適用することができる（例えば、Ｔｈ０１  ８アレルピーク高閾値は、Ｔｈ０１  １０アレルおよびｖＷＡ  １１アレルのものと異なる）。
・ピーク幅閾値増加。ピーク幅は、サンプル中のＤＮＡの量が増加するにつれて通常は増加することになる。ピーク幅のこの増加は、より大きい断片サイズを有するピークについてはさらに悪化する。ピークの幅が標準パラメータを超えた場合、ＥＳは、ピークをアレルとして無視し、ピークをラベルしないか、またはピークを後の計算で考慮する。
・より高いｉＮＴＡおよびスタッターレベルに対応する。ＤＮＡ含有量が増加するにつれて、ｉＮＴＡピークのピーク高は、主アレルピークに不釣り合いに増加する傾向がある。ｉＮＴＡピークのピーク高閾値が、標準パラメータを超えた場合、ＥＳは、ｉＮＴＡピークをアレルと見なす。ＡＥＳは、最初にサンプルを高ｉＮＴＡの可能性が高いものとして同定することによって、より高いｉＮＴＡに対応する。この場合、ＡＭについてのｉＮＴＡ  ＰＨＲ比を、高ｉＮＴＡの指標として使用した。他の遺伝子座内のｉＮＴＡ、および／または他の特性（例えば、ピーク形態）の存在を含む、他の尺度を使用して、ｉＮＴＡが高い可能性のあるサンプルを同定することができることに留意されたい。ｉＮＴＡが高い可能性のあるサンプルが同定されると、ｉＮＴＡコーリングルールが適用される。ｉＮＴＡルールは、セクション「高ｉＮＴＡモジュール」で詳細に説明される。
・遺伝子座内のアレルの数に基づいて遺伝子特異的ｉＮＴＡコーリングルールを適用する。セクション「高ｉＮＴＡモジュール」で詳細に説明されるｉＮＴＡルールを参照されたい。
・サンプルを合格とするために必要とされる、コールされる遺伝子の数を低減させる。エキスパートシステムは、コールされる遺伝子座の数に基づいてサンプルを不合格とすることになり、この閾値を低下させることによって、コールされるアレルを有するより多くのサンプルの合格が可能になる。
【００８８】
図４は、ｉＮＴＡルールが調整されてｉＮＴＡピークがコールされず、ピーク幅パラメータが調整されて幅広ピークがコールされる、修正されたパラメータセットを用いて、適応型エキスパートシステムを使用してＡＮＤＥ  ６Ｃサンプルデータのリコーリングを行った、図３からの同じＤＮＡ ＩＤを示す。したがって、赤色警告ボックスを伴わない完全ＤＮＡ ＩＤが、その結果である。上で論じされたように、適応型エキスパートシステムは、専門技能を持たない現場のオペレーターが、ＤＮＡ含有量または状態について何かを知っている必要なく、本質的にあらゆるサンプルタイプを実行することを可能にする。この場合もやはり、標準エキスパートシステムにより赤でラベルされる遺伝子座は有用なデータを含有することに留意することは、非常に重要であり、標準「口内」エキスパートシステムパラメータセットおよびルールは、高いＤＮＡ含有量を有する組織サンプルには保守的過ぎる。したがって、本発明の主要特徴の１つは、ケースワーク、ＳＳＥ、ＤＶＩおよび他のサンプルを口内スワブとは別様に処理する適応型エキスパートシステムの能力である。
【００８９】
Ｃ．混合サンプル
複数のドナーに由来するＤＮＡを有するサンプルは、ある特定のＳＳＥサンプル、例えば、ドアノブもしくは車のハンドルのスワブ（例えば、２名以上の人により把持された）または性的暴行サンプル（例えば、女性と男性の両方からのＤＮＡを含有する膣または子宮頸部スワブ）を含みうる。標準パラメータを使用するＡＮＤＥエキスパートシステムは、そのような混合サンプルのＤＮＡ ＩＤを不合格とする可能性が高いだろう。これは、標準パラメータが、単一源サンプルを評価するために通常は利用されることになるからである。
【００９０】
２名（以上）のドナーからの夾雑物を有するサンプルは、少なくとも３つのサブクラスのうちの１つに細分類することができる：
Ａ−低いＤＮＡ含有量を有する夾雑物を有するサンプルは、以下の１つまたは複数を特徴とする：
・３０００ＲＦＵ未満の平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）。
・ラベルされない標準（口内）エキスパートシステムコーリング閾値未満のピーク高を有する遺伝子座。Ｄ６Ｓ１０４３を参照されたい。
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされる複数のホモ接合体遺伝子座。Ａｍ、Ｄ１３Ｓ３１７、Ｄ１８Ｓ５１、ＣＳＦ１ＰＯ、Ｄ７Ｓ８２０を参照されたい。
・すべてのｉＮＴＡピークが、標準レベル内であるレベルであり、エキスパートシステムによりラベルされない。
・すべてのアレルが、標準レベル内であるピーク幅を有する。
・３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる、２つ以上の遺伝子座。
・４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる、１つまたは複数の遺伝子座。
・サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる。
アレルの平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）は、低いＤＮＡ含有量（３，０００ＲＦＵ未満）、中等度のＤＮＡ含有量（３，０００〜１０，０００ＲＦＵの間）および高いＤＮＡ含有量（１０，０００ＲＦＵより大きい）としてサンプルを分類するために使用される。
Ｂ−中等度のＤＮＡ含有量を有する夾雑物を有するサンプルは、以下の１つまたは複数を特徴とする：
・アレルの平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）が、３，０００〜１０，０００ＲＦＵの間である。
・すべてのｉＮＴＡピークが、標準レベル内であるレベルであり、エキスパートシステムによりラベルされない。
・すべてのアレルが、標準レベル内であるピーク幅を有する。
・３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる、２つ以上の遺伝子座。
・４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる、１つまたは複数の遺伝子座。
・サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる。
混合サンプルが、低いＤＮＡ含有量混合サンプルと細分類されることもあり、高いＤＮＡ含有量混合サンプルとして細分類されることもあることに留意されたい。
Ｃ−高いＤＮＡ含有量を有する夾雑物を有するサンプルは、以下の１つまたは複数を特徴とする：
・１０，０００ＲＦＵより大きい平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）。
・飽和されており、四角い頂部を有する、ピーク。
・許容可能な幅閾値より上である低頻度の幅広ピーク。これらのピークは、ラベルされない。
・標準レベルより上であり、真のアレルとしてラベルされることもある、ピーク高およびピーク高比を有するｉＮＴＡピーク。特に、アメロゲニン遺伝子座のｉＮＴＡピーク高比は、標準レベルより上である。
・３つのラベルアレルを有する複数の遺伝子座を有し、サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる、サンプル。
・４つのラベルアレルを有する少なくとも１つの遺伝子座を有し、サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる、サンプル。
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされる３つ以上のピークを有し、追加のピークが隣接アレルからの１ｂより大きい（例えば、ｉＮＴＡピークでない）、２つ以上の遺伝子座。
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされる４つ以上のピークを有し、追加のピークが隣接アレルからの１ｂより大きい（例えば、ｉＮＴＡピークでない）、１つまたは複数の遺伝子座。
・サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる。
【００９１】
図５は、ダイナミックレンジより上の中等度のＤＮＡ含有量を有する夾雑サンプル（２つのドナーからなる）の代表的ＤＮＡ ＩＤを示す。この図に存在する特異的特徴は、以下のとおりである：
・３，０００〜１０，０００ＲＦＵの間である平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）。
・すべてのｉＮＴＡピークが、標準レベル内であるレベルであり、エキスパートシステムによりラベルされない。
・すべてのアレルが、標準レベル内であるピーク幅を有する。
・３つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる、２つ以上の遺伝子座。遺伝子座Ｄ３Ｓ１３５８、Ｔｈ０１、ｖＷＡ、およびＤ７Ｓ８２０を参照されたい。
・４つ以上のピークが赤色警告ボックスで囲ってラベルされる、１つまたは複数の遺伝子座
・サンプル中のすべてのアレルが赤色でラベルされる。
【００９２】
図６および７は、サンプルデータが適応型エキスパートシステムで処理されたときの、主ドナーおよび副次ドナーそれぞれについての結果として得られたＤＮＡ ＩＤを示す。このプロセスの詳細な論考は、実施例１３において論じられる。適応型エキスパートシステムは、遺伝子座特異的パラメータ調整を適用して、主ドナーのＤＮＡ ＩＤを生成した。主成分からのＤＮＡ ＩＤが、サンプルデータから減算され、このデータは、ＡＥＳによって再処理された。ＡＥＳは、修正サンプルデータを低いＤＮＡ含有量のものとして分類し、このサンプルデータを、低ＤＮＡ含有量ＥＳパラメータセットを用いて処理して、副次成分からＤＮＡ ＩＤを生成した。混合ＤＮＡ ＩＤが、低い、中等度の、および高いＤＮＡ含有量という特性を有する場合、この手法、およびこの手法の変形が利用される。一般に、ＡＥＳは、混合物の存在を決定すると、最高ピーク（通常は、主要寄与者からのもの）のコーリングを最適化するように設計されたパラメータセットを使用してサンプルを評定し、これらのピークを減算し、中等度ＤＮＡ含有量コーリングを最適化するように設計されたパラメータセットを使用して評定し、中等度ピークを減算し、そして最低シグナルピーク（通常は、副次的寄与者からのもの）のコーリングを最適化するように設計されたパラメータセットを使用して評定することになる。多くの場合、所与のピークは、２つ以上の根本的ＳＴＲ特徴に由来しうる。例えば、所与のＳＴＲアレルに由来するスタッターピークは、第２のアレルからのピークと同一の位置に落ち着くことがある。そのようなピークの相対的部分を指定するために混合物デコンボリューションアルゴリズムを適用するようにＡＥＳを構成することができ、ほとんどが、バイナリまたは確率的である。混合物デコンボリューションアルゴリズムは、おおまかに述べれば、各寄与者をその寄与者についての全遺伝子座にわたっての相対ピーク高により同定することに基づく（例えば、２名混合物では、全遺伝子座（are loci）にわたっての最高ピークは、主要寄与因者に由来する可能性が高く、より低いピークは、副次的寄与者に由来する可能性が高い）。［Gill P., Sparkes R.L., Pinchin R., Clayton T., Whitaker J.P., and Buckleton J.S.: Interpreting simple STR mixtures using allelic peak areas. Forensic Sci. Int. 1998; 91: pp. 41-53; D.A. Taylor, J.-A. Bright, J. S. Buckleton, The interpretation of single source and mixed DNA profiles, Forensic Science International: Genetics. 7(5) (2013) 516-528; J.-A. Bright, I.W. Evett, D.A. Taylor, J.M. Curran and J.S. Buckleton, A series of recommended tests when validating probabilistic DNA profile interpretation software. Forensic Science International: Genetics, 2015. 14: 125-131; T.W. Bille, S.M. Weitz, M.D. Coble, J.S. Buckleton and J.-A. Bright, Comparison of the performance of different models for the interpretation of low level mixed DNA profiles. Electrophoresis, 2014. 35:3125-33; S.J. Cooper, C.E. McGovern, J.-A. Bright, D.A. Taylor and J.S. Buckleton, Investigating a common approach to DNA profile interpretation using probabilistic software. Forensic Science International: Genetics, 2015. 16:121-131; T.R. Moretti, R.S. Just, S.C. Kehl, L.E. Willis, J.S. Buckleton, J.-A. Bright, D.A. Taylor, Internal validation of STRmix for the interpretation of single source and mixed DNA profiles. Forensic Science International: Genetics, 2017. 29:126-144.］
【００９３】
Ｄ．分解および／または阻害サンプル
ＤＮＡ阻害を有するサンプルは、ヘム（血液から）、フミン酸（土壌サンプルから）、タンニンおよびインディゴ染料（布地から）、およびＥＤＴＡ（試薬から）のような、ＰＣＲ阻害性物質を含有する基材から採取される、ある特定のＳＳＥサンプルを含みうる。さらに、分解は、環境因子（例えば、熱、光、湿度、および塩水）への曝露に起因しうる。そのようなサンプルを処理した場合、１つまたは複数の遺伝子座のシグナル強度は、サンプルの平均シグナル強度と比べてシグナル強度の不均衡を示すことになる。標準エキスパートシステムパラメータは、コールされないようにされる遺伝子座を生じさせる結果となり、それ故、情報の欠如を生じさせる結果となる。
【００９４】
阻害剤／分解を有するサンプルは、最初に、上記特性に従って低い、中等度のまたは高シグナルＤＮＡコンテンツを有するものとして分類される。
【００９５】
この分類後、サンプルは、１つまたは複数の遺伝子座の相対シグナル強度が、遺伝子座の平均シグナル強度と比較して、範囲外である場合、阻害されていると、さらに分類される。阻害されている／分解されている特定の遺伝子座が、ＡＥＳにより同定される。阻害／分解についての一部の場合には、大きい断片のシグナル強度は、より小さい断片のものより有意に低い。他の場合、特定の遺伝子座が阻害され、はるかに低いまたははるかに高いシグナル強度を明示することもある。図８におけるサンプルは、以下の特性を有する：
・３０００ＲＦＵ未満の平均ヘテロ接合体ピーク高（ＲＦＵ）。
・ラベルされない標準（口内）エキスパートシステムコーリング閾値未満のピーク高を有する遺伝子座。Ｄ６Ｓ１０４３を参照されたい。
・赤色警告ボックスで囲ってラベルされる複数のホモ接合体遺伝子座。Ａｍ、Ｄ１３Ｓ３１７、Ｄ１８Ｓ５１、ＣＳＦ１ＰＯ、Ｄ７Ｓ８２０を参照されたい。
・すべてのｉＮＴＡピークが、標準レベル内であるレベルであり、エキスパートシステムによりラベルされない。
・すべてのアレルが、標準レベル内であるピーク幅を有する。
・１つ（以上）の遺伝子座の相対シグナル強度は、色の点で遺伝子座の平均シグナル強度より有意に低いかまたは高い。図８において、Ｔｈ０１は、有意に低い。
【００９６】
図９は、適応型エキスパートシステムで処理されたときの、図８のサンプルデータの、結果として得られたＤＮＡ ＩＤを示す。低ＤＮＡ含有量パラメータセットがサンプルデータに適用され、その後、Ｔｈ０１遺伝子座に対する遺伝子座特異的調整が行われる。阻害遺伝子座についてのピーク高閾値およびピーク高比を、完全ＤＮＡ ＩＤを生じさせるために、アレルの最大数がドロップアウトおよびドロップインの最小数とともにコールされるように選択した。
【実施例１】
【００９７】
ＡＥＳ分析ワークフロー
図１０および１１は、ＡＥＳが機能する方法を記載するフローチャートである：
【００９８】
１．ＡＮＤＥ実行からのサンプルデータ（．ｃｓｖ（カンマ区切り）形式、または．ｄａｔ、（タブ区切り）または他の互換性の形式）で記憶された検出器からの光学シグナル）または生電気泳動図データ（色補正済みであり、．ｎｂｏ、もしくは．ＦＳＡ、もしくは．ＨＩＤ形式で記憶される、光学データ）を、ＡＮＤＥ  Ｄａｔａｂａｓｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＤＭＳ）またはＡＮＤＥ  ＦＡＩＲＳアプリケーションにインポートする。例えば、光学データまたは電気泳動図データを、コンピュータデバイスに（例えば、インターネット、もしくはイーサネットなどの、通信ネットワーク経由で、または取り外し可能なディスクもしくはＵＢＳデバイス経由で）送信し、記憶する。
【００９９】
ＡＮＤＥ  ＡＤＭＳおよびＡＮＤＥ  ＦＡＩＲＳは、コンピュータデバイス（例えば、ラップトップ、またはデスクトップ、またはサーバー）上で実行するスタンドアローンアプリケーションである。これらのアプリケーションによって、ＡＮＤＥで生成されるデータをインポート、エクスポート、記憶および処理することができる。これらのアプリケーションはまた、ＡＮＤＥエキスパートシステムおよびＡＥＳのインスタンスを有し、光学データまたは電気泳動図データを含むサンプルデータを処理することができる。これらのアプリケーションは、データベース（例えば、リレーショナルおよびノンリレーショナル）に、サンプルデータ（光学データおよび電気泳動図データを含む）、サンプルメタデータ、サンプルアレルデータ、およびＤＮＡ ＩＤ特性を記憶させる。それらは、ＤＮＡ ＩＤデータベース作成、インポート、エクスポートおよび編集も可能にする（ＤＮＡ ＩＤをＡＮＤＥ、他のＲａｐｉｄ ＤＮＡまたは従来型研究室システムから生成することができる）。これらのアプリケーションは、親族関係分析用の、ならびに入国管理および被災者の身元確認のための家族検索および主張された関係の検査用のモジュールを有する。ＡＤＭＳおよびＦＡＩＲＳソフトウェアは、組み入れおよび除外分析を含む混合分析用の、ならびに混合物デコンボリューション用のモジュールも有する。それらは、ＤＮＡ ＩＤ検索およびマッチ用のモジュールも有する。
【０１００】
あるいは、ＡＮＤＥ実行からの光学データを、エキスパートシステムまたは適応型エキスパートシステムによって機器上で直接処理し、その後、ユーザーに提示することができる。この構成は、ＡＮＤＥ  ＥＳおよびＡＥＳを機器と統合する。
【０１０１】
本明細書における実施例は、これに限定されないが、分析物がＤＮＡであるときの、この場合はＤＮＡ ＩＤの生成に使用される、光学データに重点を置いている。本発明を使用して分析することができる他の分析物は、タンパク質、ペプチド、メッセンジャーＲＮＡ、コピーＤＮＡ、ＤＮＡのメチル化または他の修飾形態、一塩基多型、配列決定されたＤＮＡ、他の生体分子、および無機化学物質のうちの１つまたは複数を含む。検出されるデータの形態は、光学的、電子的、熱的、化学的、磁気的、物理化学的、機械的およびその他の形態を含む。これらの場合、エキスパートシステムパラメータセットを、サンプルデータのある特定の特性に基づいて自動的に適用することができる。
【０１０２】
ＤＮＡデータ源は、
・Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ機器、
・改良型Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ機器、
・キャピラリー電気泳動機器、
・マイクロチップ電気泳動機器、
・質量分析機器、
・ＤＮＡ配列決定機器、
・リアルタイムＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ、ｑＰＣＲ）機器、
・マイクロ流体機器、
・ＤＮＡの態様を検出するための他の機器
からのものでありうる。
【０１０３】
ＡＥＳは、
・ＡＮＤＥ  Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ機器、
・別のＲａｐｉｄ ＤＮＡ機器、
・改良型Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ機器、
・マイクロチップ電気泳動機器、
・質量分析機器、
・ＤＮＡ配列決定機器、
・リアルタイムＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ、ｑＰＣＲ）機器、
・マイクロ流体機器、
・ＡＮＤＥ  Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ機器とは別のコンピュータデバイス、
・Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ機器とは別のコンピュータデバイス、
・改良型ＡＮＤＥ  Ｒａｐｉｄ ＤＮＡ機器とは別のコンピュータデバイス、
・キャピラリー電気泳動機器とは別のコンピュータデバイス、
・マイクロチップ電気泳動機器とは別のコンピュータデバイス、
・質量分析機器とは別のコンピュータデバイス、
・ＤＮＡ配列決定機器とは別のコンピュータデバイス、
・リアルタイムＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ、ｑＰＣＲ）機器とは別のコンピュータデバイス、
・マイクロ流体機器とは別のコンピュータデバイス、
・マイクロチップ電気泳動機器とは別のコンピュータデバイス、
・ＤＮＡの態様を検出する他の機器とは別のコンピュータデバイス
で、機能することができる。
【０１０４】
この実施例では、５つ以下のサンプルからのサンプルデータをＡ−Ｃｈｉｐのためにインポートし、４つ以下のサンプルからのサンプルデータをＩ−Ｃｈｉｐのためにインポートする。後続のステップが、単一サンプルからのサンプルデータのＡＮＤＥ  ＡＥＳ処理に続く。
【０１０５】
２．標準エキスパートシステムパラメータを使用してサンプルデータを処理する。パラメータは、ヘテロ接合性ピーク高比、ヘテロ接合性ピーク高閾値、シグナル対ノイズ比、ｉＮＴＡ候補ピーク高比、スタッター候補ピーク高比、トリアレルピーク高、トリアレルピーク高比、混合ピーク高閾値、ホモ接合性ピーク高比、ホモ接合性ピーク高閾値、ヘミ接合性ピーク高比、ヘミ接合性ピーク高閾値、ピーク幅閾値、およびピーク形状を含む。このパラメータセットの適用は、ＤＮＡ ＩＤを生成する。ＤＮＡ ＩＤに関する次の特性も定量し、後続の処理に供する：各アレルのシグナル強度、各遺伝子座についてのｉＮＴＡピーク高およびピーク高比、ヘテロ接合体ピークのピーク高比、各遺伝子座内のピークの数、各アレルピークの幅および形状、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、各アレルのスタッター比。
【０１０６】
標準（またはベースライン）エキスパートシステムパラメータでのＤＮＡ ＩＤの処理は、選択が自由なものであることに留意されたい。そのような処理が所望されない場合、サンプルデータを利用して、これらに限定されないが、各アレルのシグナル強度、各遺伝子座についてのｉＮＴＡピーク高およびピーク高比、ヘテロ接合体ピークのピーク高比、各遺伝子座内のピークの数、各アレルピークの幅および形状、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、各アレルのスタッター比を含む、１つまたは複数の特性を直接生成することができる。次いで、１つまたは複数のＡＥＳパラメータセットを使用して、このデータを使用して、ＤＮＡ ＩＤを直接生成することができる。さらに、本発明のＡＥＳは、チップタイプ、およびサンプルについてのメタ情報に基づいて、異なるベースラインパラメータセットを利用することができる。
【０１０７】
３．サンプルデータまたはＤＮＡ ＩＤの１つのまたは複数の特性（これに限定されないが、各アレルのシグナル強度、アレルの総数、１遺伝子座当たりのアレルの数、遺伝子座内のアレルの相対シグナル強度、アレルサイズ（例えば、塩基数）と比較した場合のアレルの相対シグナル強度、各遺伝子座についてのｉＮＴＡピーク高およびピーク高比、ヘテロ接合体ピークのピーク高比、各遺伝子座内のピークの数、各アレルピークの幅および形状、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、各アレルのスタッター比を含む）に基づいて、サンプルを、典型的な範囲、高い、低い、混合物、分解された、阻害された、またはその他としてカテゴリー分けする。１、２、３、４、５、５より多い、１０より多い、２５より多い、５０より多い、１００より多い、２００より多い、５００より多い、または１０００より多いカテゴリーでありうる、カテゴリー分けに利用する特性の数を、サンプルのタイプ、サンプルデータ、およびサンプルの操作価値に基づいて利用することができる。
【０１０８】
４Ａ．標準カテゴリーＤＮＡ ＩＤのために、データベース検索、親族関係分析、または他の評価用の．ｘｍｌファイルを作製する。
【０１０９】
図１２は、．ｘｍｌファイルの一部分を示す。．ｘｍｌファイルは、ＣＯＤＩＳ  ＣＭＦファイル形式に従うものであり、サンプル、遺伝子座およびアレルコールについてのメタデータを収録する。このファイルを、ＮＤＩＳ、ＳＤＩＳ、ＬＤＩＳおよび多数の国際ＤＮＡデータベースを含むデータベースの検索を可能にするためにフォーマットする。ＡＮＤＥエキスパートシステムおよび適応型エキスパートシステムは、ＸＭＬファイル内のコールされるすべてのアレルをリストする。ＡＮＤＥシステムでは、基準（機関により定義され、コールされる遺伝子座の数からなる）に合格するサンプルの．ＸＭＬファイルを、ユーザーへのエクスポートに利用することができる。この実行は、ＡＮＤＥに特異的である。他のシステムは、機関の基準に合格するかまたは不合格となるサンプルについてＸＭＬファイルを生成することを可能しうる（およびそうするようにＡＮＤＥシステムを構成することができる）。
【０１１０】
４Ｂ．高ＤＮＡ含有量カテゴリーＤＮＡ ＩＤに、高シグナルエキスパートシステムパラメータを適用し、独立して（および適宜）、標準エキスパートシステムパラメータを適用する。両方の．ｘｍｌファイルをデータベース検索（または他の使用）のために作製する。この実施例では、高シグナルエキスパートシステムパラメータおよび、適宜、標準エキスパートシステムパラメータを使用してコールを生成するようにプロセスワークフローを設計する。あるいは、高シグナルエキスパートシステムパラメータセットのみでのＤＮＡ ＩＤの生成を専ら含むワークフローを適用することもできる。さらに、高エキスパートシステムパラメータの複数のセットを並行して適用することができる。
【０１１１】
４Ｃ．低ＤＮＡ含有量カテゴリーＤＮＡ ＩＤに、低シグナルエキスパートシステムパラメータを適用し、独立して（および適宜）、標準エキスパートシステムパラメータを適用する。両方の．ｘｍｌファイルをデータベース検索（または他の使用）のために作製する。この実施例では、標準エキスパートシステムパラメータおよび、適宜、低シグナルエキスパートシステムパラメータを使用してコールを生成するようにプロセスワークフローを設計する。あるいは、低シグナルエキスパートシステムパラメータセットのみでのＤＮＡ ＩＤの生成を専ら含むワークフローを適用することもできる。さらに、低エキスパートシステムパラメータの複数のセットを並行して適用することができる。さらに、ＡＥＳが機器に統合されている場合、機関または個人ｓｕｐｅｒａｄｍｉｎユーザーは、１つだけの．ＸＭＬアウトプットがユーザー用に生成されることを所望することができる。このＸＭＬアウトプットをＡＥＳパラメータによって生成する。
【０１１２】
５．生成されたすべての．ｘｍｌファイル（標準シグナルの場合は２つ、低または高シグナルのどちらかの場合は４つ）を同時に検索およびマッチングする。行うことができる検索は、ＤＮＡ ＩＤデータベースおよび検索機能、またはＡＮＤＥ  Ｄａｔａ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍデータベースおよび検索機能を使用して行うことができる。各．ｘｍｌファイルを、１回は高ストリンジェンシー検索基準を用いて、他方は低ストリンジェンシー検索基準を用いて、２回検索する。
【０１１３】
ＡＮＤＥエキスパートシステムまたはＡＮＤＥ  ＡＥＳにより生成されたＸＭＬファイルは、ＡＮＤＥ  ＡＤＭＳおよびＡＮＤＥ  ＦＡＩＲＳアプリケーションでの単純検索およびマッチング、家族検索およびマッチング、ならびに混合物検索およびマッチングに使用することができる。データベースでＤＮＡ ＩＤを検索する場合、重複する遺伝子座を最初に特定することによって、検索を行ってもよい。重複する遺伝子座は、検索されるＤＮＡ ＩＤとデータベース内のＤＮＡ ＩＤの両方に存在する遺伝子座、および少なくとも１つの同一のアレルコールが遺伝子座内に存在する場合のものと定義する。重複する遺伝子座各々について、以下のことを決定する：
・比較されるサンプルの遺伝子座内のアレルの数、
・比較されるサンプルの遺伝子座内のマッチするアレルの数、
・比較されるサンプルの遺伝子座内のマッチしないアレルの数。
【０１１４】
すべてのアレルがマッチする、比較されるサンプルの遺伝子座を、完全マッチと分類し、アレルの一方がマッチする（および少なくとも１つのアレルがマッチしない）遺伝子座を、部分的マッチとして分類し、いずれのアレルもマッチしない遺伝子座をミスマッチとして分類する。検索するサンプルおよびデータベース内の個々のＤＮＡ ＩＤ各々によって共有されるすべての遺伝子座に関してこの分析を行い、ソフトウェアが、重複する遺伝子座の数、完全マッチを有する遺伝子座の数、部分的マッチを有する遺伝子座の数、およびミスマッチ遺伝子座の数を決定する。このデータに基づいて、様々なストリンジェンシーを有する多種多様な検索基準を適用する：
【０１１５】
２７遺伝子座に関する、ＦｌｅｘＰｌｅｘシステムについての低ストリンジェンシー検索基準の例は、次のとおりである：
・重複する遺伝子座の最小数は、８である、
・マッチする遺伝子座の最小数は、８である。
【０１１６】
高ストリンジェンシー検索基準の例は、次のとおりである：
・重複する遺伝子座の最小数は、２０  ＣＯＤＩＳ遺伝子座である、
・マッチする遺伝子座の最小数は、１９  ＣＯＤＩＳ遺伝子座である、
・ミスマッチ遺伝子座の最大数は、１  ＣＯＤＩＳ遺伝子座である。
【０１１７】
家族検索基準の例は、次のとおりである：
・重複する遺伝子座の最小数は、８である、
・部分的にマッチする遺伝子座の最小数は、８である。
【０１１８】
混合物検索基準の例は、次のとおりである：
・重複する遺伝子座の最小数は、８である、
・部分的にマッチする遺伝子座の最小数は、８である。
【０１１９】
図１０は、標準／ベースラインパラメータが最初に行われ、続いてサンプル特性の評価、そしてさらにＡＥＳ処理が行われる、ＡＥＳ処理を示す。図１１は、標準／ベースラインパラメータセットの最初の適用の非存在下でのＡＥＳ処理を示す。さらに、図１１では、標準ＤＮＡ ＩＤを生成してもよい。フローチャートは、ＡＮＤＥ適応型エキスパートシステム、続いてのデータベース検索におけるステップを示す。標準シグナルを有するＤＮＡ ＩＤ（中央経路）の場合、一方が高ストリンジェンシー検索に、他方が低ストリンジェンシー検索に基づく、２つの検索アウトプットが生成される。高または低シグナルを有するＤＮＡ ＩＤ（左または右の経路）の場合、合計４つのデータベース検索アウトプットが生成される。ＤＮＡ ＩＤデータベース検索、家族関係評価（家族検索および主張された関係の評価を含む）、ＤＶＩ検索、混合物検索、確率的遺伝子型判定、および様々な形態の混合物デコンボリューションを、ＡＥＳから結果として得られるＤＮＡ ＩＤを用いて行うことができる。簡潔にするために、ＤＮＡデータベース検索を本明細書において説明する。
【０１２０】
この実施例では、標準エキスパートシステムパラメータおよび適応型エキスパートシステムパラメータを使用してコールを生成するようにプロセスワークフローを設計する。あるいは、低シグナルエキスパートシステムパラメータのみでのＤＮＡ ＩＤの生成を専ら含むワークフローを適用することもできる。
【０１２１】
この実施例では、ＡＥＳのインスタンスが、ラップトップコンピュータまたはデスクトップコンピュータまたはサーバー上で実行するスタンドアローンＡＮＤＥ  ＡＤＭＳまたはＡＮＤＥ  ＦＡＩＲＳアプリケーション上にある。あるいは、ＡＥＳをＡＮＤＥシステムに組込み、機器と統合することができる。
【０１２２】
この実施例では、標準パラメータを用いて生成されるＤＮＡ ＩＤについての低ストリンジェンシー検索および高ストリンジェンシー検索を生じさせるようにプロセスワークフローを設計する。加えて、ＡＥＳパラメータを用いて生成されるＤＮＡ ＩＤについても低ストリンジェンシー検索および高ストリンジェンシー検索を行う。あるいは、低または高ストリンジェンシー検索のみを使用する検索を含むワークフローを適用することができる。あるいは、家族検索基準（低もしくは高ストリンジェンシー）または混合物検索基準（低もしくは高ストリンジェンシーを用いる）を使用する検索を含むワークフローも適用することができる。知識が豊富である者（例えば、システム管理者）は、処理パラメータおよび検索タイプおよび検索ストリンジェンシーを、好ましくはＧＵＩに基づくユーザー構成設定画面を使用して、再構成することができる。
【０１２３】
検索エンジンを、ＡＥＳアプリケーションの中に含めてもよく、またはＡＥＳアプリケーションとは別に含めてもよい。いずれの場合も、ＡＥＳコーリング機能および検索エンジンを対話形式で使用することができる。例えば、ＡＥＳは、ストリンジェンシーが徐々に低下する一連のパラメータセットを使用することができる。ＤＮＡ ＩＤ（およびＸＭＬアウトプット）がパラメータセットから生成されるたびに、そのＤＮＡ ＩＤを利用してデータベースを検索することができる。その検索は、保守性が徐々に低下する一連のマッチ基準を使用して、多数のマッチを生成し、スコア化することもできる（マッチスコアは、ランダムマッチ確率、またはマッチするアレルおよび遺伝子座の総数、または機関により定義されるような他の方法によって定義されうる）。マッチスコアが、所望のレベルに達しない場合、次のパラメータセットを適用し、一連の検索基準を使用してデータベースを再び検索する。このプロセスを、所望のマッチスコアが達成されるまで自動で継続することができる（または同じ目的のために手作業で行うことができる）。この配列検索手法を必要に応じてそのＡＥＳ内で行い、単純ＧＵＩ画面を用いて構成することができる。ＡＥＳレポート、ＡＥＳ／検索レポート、および配列検索レポートをエクスポートのために（例えば、ｐｄｆファイルとして）生成し、機器またはコンピュータ画面に提示することができる。
【実施例２】
【０１２４】
ＡＥＳ分析のためのサンプルデータの生成。
ＤＮＡの分離および検出を、参照により本明細書に組み込まれる次の米国特許におけるチップおよび機器で行うことができる：米国特許第８，０１８，５９３号；同第８，１７３，４１７号、同第８，２０６；  ９７４号、同第９，５２３，６５６号、同第９，６０６，０８３号「Ruggedized apparatus for analysis of nucleic acid and proteins」；同第９，３６６，６３１号「Integrated systems for the multiplexed amplification and detection of six and greater dye labeled fragments」；同第８，８５８，７７０号、同第８，９６１，７６５号、同第９，９９４，８９５号「Plastic microfluidic separation and detection platforms」。
【０１２５】
分離および検出機器は、ＤＮＡサンプルを照合するための励起および検出サブシステムを含む。ＤＮＡサンプルを実施例に記載するが、サンプルは、１つまたは複数の蛍光色素で標識されているＤＮＡ、ＲＮＡおよびタンパク質を含むがこれらに限定されない、１つまたは複数の生体分子を含みうる。
【０１２６】
励起サブシステムは、励起源（単数または複数）と、励起源をコンディショニングし、その焦点を励起／検出ウインドウに合わせるための、レンズ、ピンホール、ミラーおよび対物レンズを含む光学素子を備えている励起ビーム経路とを含む。サンプルの光学的励起は、４００〜６５０ｎｍの間の可視領域の発振波長を有する、一連のレーザータイプにより遂行することができる。
【０１２７】
検出サブシステムは、１つまたは複数の光学検出器と、波長分散デバイス（波長分離を行う）と、励起／検出ウインドウに存在するフルオロフォア標識ＤＮＡ断片から発光された蛍光を収集するための、レンズ、ピンホール、ミラーおよび対物レンズを含むがこれらに限定されない、光学素子セットとを含む。発光される蛍光は、単一色素からのものであることもあり、または色素の組合せからのものであることもある。シグナルを識別して発光色素波長からのその寄与を決定するために、蛍光波長を分離し、その後、光学検出器により検出する。蛍光励起および検出は、マイクロチャネル各々の一部分を通るエネルギー源（例えば、レーザービーム）をスキャンすると同時に色素からの誘起蛍光を収集して１つまたは複数の光検出器に送信することによってＤＮＡサンプルの電気泳動により分離された成分を励起する。
【０１２８】
第１の実施形態では、波長要素をダイクロイックミラーおよびバンドパスフィルターの使用により分離し、これらの波長要素を光電子倍増管（ＰＭＴ）検出器（Ｈ７７３２−１０、浜松ホトニクス株式会社（Ｈａｍｍａｍａｔｓｕ））で検出する。１〜５０ｎｍの間の波長帯のバンドパスを用いて、ＰＭＴの各々に対する入射光が、蛍光発光ピーク付近に中心がある発光波長に対応する狭い波長域からなるように、ダイクロイックミラーおよびバンドパス要素を選択することができる。８色検出が可能であるシステムを、８つ以下のＰＭＴと、いずれかの明確に異なる色に発光蛍光を分割するためのダイクロイックミラーおよびフィルターの対応するセットとを用いて、設計することができる。追加のダイクロイックミラーおよびＰＭＴ検出器を適用することにより、８色より多くの色素を検出することができる。
【０１２９】
第２の実施形態では、ダイクロイックおよびバンドパスフィルターの代わりに分光器を使用して、波長要素を励起蛍光から分離する。収集した蛍光をピンホールで撮像し、凹面ホログラフィック格子によって分光器の出力ポートに備え付けられているリニアアレイＰＭＴ検出器に反射させ、分散させ、撮像する。少なくとも２、４、５、６、１６、３２、６４、１２８または２５６の検出素子を有するリニアアレイＰＭＴ検出器を含む光学検出システム。
【０１３０】
第３の実施形態では、システムによって、ＣＣＤカメラを使用する複数のレーンおよび複数の色素の色の同時検出が可能になる。この実施形態では、キャピラリーまたはマイクロ流体チップ内のレーンのすべてに同時に光を当てることができ、蛍光から発光される光を波長分散素子（例えば、プリズム）に通してＣＣＤに送る。
【０１３１】
上記の最初の２つの実施形態は、光学分離および検出システムを使用し、これらのシステムは、開発されたものであり、ＡＮＤＥで使用されている。これらのシステムでは、光学検出は、光学データを提供するためにプロセッサーと通信している光検出器（ＰＭＴ検出器）によって行われる。単一の色素〜多数の色素についてのものでありうる光学データが、プロセッサーによりＡＥＳへのインプットとして使用される。
【０１３２】
実際には、ＡＥＳへのインプットは、光学データ、生電気泳動図データ（色補正された）またはＤＮＡ ＩＤのいずれかである。これらの形態のデータは、ＡＢＩ  ｐｒｉｓｍ  ３１００ジェネティックアナライザ、ＡＢＩ  ｐｒｉｓｍ  ３１３０ＸＬジェネティックアナライザ、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ３５００ジェネティックアナライザ、およびＰｒｏｍｅｇａ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ＣＥシステムのような市販のものを含む、ＡＮＤＥにより製造されるもの以外の機器から、獲得することができる。実際には、分析用のデータは、ここで実施例を生じさせるために使用するキャピラリーまたはマイクロチップ電気泳動システムからのものに限定されない。
【実施例３】
【０１３３】
ＤＮＡ ＩＤを特性解析し、作業用ＡＥＳデータセットを生成する
ＡＥＳを構築する際の最初のステップは、既知ＤＮＡ ＩＤ（真）を有する広範なサンプルタイプから実世界ＤＮＡ ＩＤを生成し、ＤＮＡ ＩＤの特定の特性を獲得することができる、データセットを確立することである。さらに、これらのデータベースから、定量的ＡＥＳルールを導出し、バックテストすることができる。言い換えると、どのＤＮＡ処理システムおよびデータ収集システムを適応するにせよ、広範なサンプルにおけるヘテロ接合体シグナル強度およびピーク高比、ホモ接合体ピーク高、各アレルについてのｉＮＴＡピーク高およびピーク高比、各遺伝子座内のピークの数、各アレルピークの幅および形状、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、各アレルのスタッター比などの特性を定量することが、重要である。例えば、ＤＮＡ ＩＤの上記定量特性によって、ＡＥＳパラメータを確立することが可能になり、最終的にサンプルデータおよびＤＮＡ ＩＤをカテゴリー分けすることが可能になる。さらに、これらのデータベース（大きくかつ広範でありうる）は、ＡＥＳを学習させることにより人工知能を使用するＡＥＳの実装の基礎を形成する。
【０１３４】
同様に、一連の堅牢なＡＥＳルールを確実に開発するための広範なＤＮＡ ＩＤを生成する、サンプルの大量のデータセットを開発することが、有用である。シグナル強度は、ＤＮＡ ＩＤを特性解析するための１つの重要なパラメータであるが、すべてのサンプルデータおよびアプリケーションにとって唯一のまたは最高の特性ではない可能性がある。本ＡＥＳデータセットを生成するために、口内、組織および接触サンプルＤＮＡ ＩＤをＡＮＤＥ機器で処理して、広範なシグナル強度を生成した。
【０１３５】
５００を超える低シグナルサンプル、１０００の標準サンプル、５００の高シグナルサンプルを処理した。
【０１３６】
計算した特性は、平均ヘテロ接合体シグナル強度、ＰＨＲ、ｉＮＴＡ、スタッター、ピーク幅、コールされるアレルの数、ＩＬＳ成功、コールされるアレルの数、標準ＥＳピーク高閾値より下のアレルの数、およびＰＨＲ閾値より下の遺伝子座の数を含んだ。選択したパラメータは、ＡＮＤＥ  ＡＥＳについて興味深く、ＡＮＤＥに基づかない他のＡＥＳについては、これらのまたは他のパラメータが、興味深いこともある。例えば、所与のデータ処理／エキスパートシステムが、シグナル強度の増加に基づくブリードスルーの増加を伴う、１つまたは複数の色のかなりのブリードスルーを特徴とする場合、ブリードスルーピークを上記のパラメータセットに組み込むことができるだろう。
【０１３７】
最初のデータセットは、２，０００のＤＮＡ ＩＤからなった。所与のデータセットにおけるＤＮＡ ＩＤの数は、所与のサンプルタイプの可変性および所望のカテゴリーの数をはじめとする因子に依存し、２ほどの少数であることもあり、好ましくは、２より多い、５より多い、１０より多い、２５より多い、５０より多い、１００より多い、２５０より多い、５００より多い、１，０００より多い、２，０００より多い、５，０００より多い、１０，０００より多い、２５，０００より多い、５０，０００より多い、１００，０００より多い、２５０，０００より多い、５００，０００より多い、１，０００，０００より多い、５，０００，０００より多い、１０，０００，０００より多い、１００，０００，０００より多いこともある。
【実施例４】
【０１３８】
ＤＮＡ ＩＤカテゴリー（または表現型）の確立。
実施例２に記載のＤＮＡ ＩＤデータセットの点検後、ＤＮＡ ＩＤの分類の一連の部分群を確立することができ、これらは、ＡＥＳの基礎を形成することになる。部分群の数を固定する必要はないが、その代わり、部分群の数は、ＤＮＡ処理システム、データ分析システム、サンプルのタイプ、およびサンプルの数による影響を受ける。この実施例では、データセット内のＦｌｅｘＰｌｅｘ  ＤＮＡ ＩＤによって、６つの明確に異なるＤＮＡ ＩＤ分類の作成を可能にした：
【０１３９】
１）中等度シグナル強度ＤＮＡ ＩＤ−合格ＩＬＳおよび２０のコールされるＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座を有するサンプル。これらは、ＡＮＤＥの標準ＥＳパラメータセットを使用して成功したサンプルであり、さらなるＡＥＳ処理を必要としない。やはり、「成功した」ＤＮＡ ＩＤに使用される、コールされる遺伝子座または特定の遺伝子座の数は、機関またはユーザーにより確立される。７つの特性のセットを使用してサンプルデータをカテゴリー分けするが、この特性リストを修正することができる（例えば、もっと加えるかまたは一部を除去することができる）ことに留意されたい。例えば、ここに記載する「コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数」という特性を、「コールされるＣＯＤＩＳ  １８遺伝子座の数」または「コールされる常染色体遺伝子座の数」または「コールされるｆｌｅｘ  ｐｌｅｘ遺伝子座の数」に変更することができる。
【０１４０】
図１３〜１６は、Ａ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。図１３は、Ａ−Ｃｈｉｐを用いて生成された中等度シグナル強度サンプルを示す。このサンプルは、すべてのＣＯＤＩＳ  ２０遺伝子座およびすべてのＦｌｅｘＰｌｅｘ  ２７遺伝子座がコールされた（このＤＮＡサンプルは女性からのものであるので、遺伝子座のうちの３つにはアレルがない）。図１４は、Ａ−Ｃｈｉｐを用いて生成された中等度シグナル強度サンプルを示す。このサンプルは、すべてのＣＯＤＩＳ  ２０遺伝子座およびすべてのＦｌｅｘＰｌｅｘ  ２７遺伝子座がコールされた。図１５は、Ａ−Ｃｈｉｐを用いて生成された中等度シグナル強度サンプルを示す。このサンプルは、すべてのＣＯＤＩＳ  ２０遺伝子座およびすべてのＦｌｅｘＰｌｅｘ  ２７遺伝子座がコールされた（このＤＮＡサンプルは女性からのものであるので、遺伝子座のうちの３つにはアレルがない）。図１６は、Ａ−Ｃｈｉｐを用いて生成された中等度シグナル強度サンプルを示す。このサンプルは、すべてのＣＯＤＩＳ  ２０遺伝子座およびすべてのＦｌｅｘＰｌｅｘ  ２７遺伝子座がコールされた。図１７ａは、アレルのシグナル強度の分布を示し、図１７ｂは、遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。
【０１４１】
図１８〜２１は、Ｉ−Ｃｈｉｐからの中等度のシグナル強度を有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。図１８は、Ｉ−Ｃｈｉｐを用いて生成された中等度シグナル強度サンプルを示す。このサンプルは、すべてのＣＯＤＩＳ  ２０遺伝子座およびすべてのＦｌｅｘＰｌｅｘ  ２７遺伝子座がコールされた。図１９は、Ｉ−Ｃｈｉｐを用いて生成された中等度シグナル強度サンプルを示す。このサンプルは、すべてのＣＯＤＩＳ  ２０遺伝子座およびすべてのＦｌｅｘＰｌｅｘ  ２７遺伝子座がコールされた。図２０は、Ｉ−Ｃｈｉｐを用いて生成された中等度シグナル強度サンプルを示す。このサンプルは、すべてのＣＯＤＩＳ  ２０遺伝子座およびすべてのＦｌｅｘＰｌｅｘ  ２７遺伝子座がコールされた。図２１は、Ｉ−Ｃｈｉｐを用いて生成された中等度シグナル強度サンプルを示す。このサンプルは、すべてのＣＯＤＩＳ  ２０遺伝子座およびすべてのＦｌｅｘＰｌｅｘ  ２７遺伝子座がコールされた。図２２ａは、アレルのシグナル強度の分布を示し、図２２ｂは、遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。
【０１４２】
データセット内の中等度シグナル強度サンプルすべてについてのＡ−ＣｈｉｐとＩ−Ｃｈｉｐの両方からのヘテロ接合体ピーク高中央値は、８１８０ｒｆｕの中央値を有する、１５８０ｒｆｕ〜４９２２０ｒｆｕの範囲である。８１８０ｒｆｕのシグナル強度中央値を使用して、低シグナル強度サンプルと高シグナル強度サンプルを分離する。やはり、これらの値は、ＡＮＤＥ  Ｒａｐｉｄ ＤＮＡシステムに特有であり、他のＲａｐｉｄ ＤＮＡシステムまたは従来型ＳＴＲ処理システム（または、実際には、ＳＴＲ分析とは全くかけ離れた他の分析システム）は、「成功した」結果のための特有の値を有することになる。
【０１４３】
データセット内の中等度シグナル強度サンプルすべてについてのＡ−ＣｈｉｐとＩ−Ｃｈｉｐの両方からのヘテロ接合体ピーク高比中央値は、０．８４０の中央値を有する、０．６１４〜０．９３１の範囲である。
【０１４４】
中等度シグナル強度ＤＮＡ ＩＤを定義する基準を次の表１に収載する：
【０１４５】
【表１】
2020527799.tif 000003
表1
【０１４６】
２）高シグナル強度ＤＮＡ ＩＤ  −  これらは、合格ＩＬＳを有するサンプルであるが、コールされた２０未満のＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座を有する。遺伝子座は、以下の理由のため、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるか、またはラベルされない：
・アレルが、幅が広過ぎ、ＥＳのピーク形態基準に不合格となり、ラベルされない；
・ｉＮＴＡピークが、高すぎるピーク高およびピーク高比を有し、これが原因して、遺伝子座が混合物として同定され、赤色警告ボックスで囲ってラベルされる。
【０１４７】
上述のとおり、アレルの大きさ、ピーク形態、ｉＮＴＡピーク高および形態、混合物基準、および本質的にすべての他のＤＮＡ ＩＤの特徴は、ＤＮＡ処理システム、データ分析システム、サンプルのタイプ、およびサンプルの数に特有である。サンプルのタイプは、特有のシグネチャーも有しうる。例えば、悪性病変に関連する重複または欠失を特徴とする臨床サンプルは、特に高い、低いまたは別様にサンプルタイプに特有である所与のピーク（単数または複数）を有しうる。この実施例では、すべての大きさおよび形態が、ＡＮＤＥシステムに特有である。
【０１４８】
図２３〜２６は、この分類でサンプルＤＮＡ ＩＤを示す。図２３は、すべてのアレルが赤色でラベルされるかまたはラベルされない高シグナル強度サンプルを示す。図２４は、すべてのアレルが赤色でラベルされる高シグナル強度サンプルを示す。図２５は、すべてのアレルが赤色でラベルされる高シグナル強度サンプルを示す。図２６は、すべてのアレルが赤色でラベルされるかまたはラベルされない高シグナル強度サンプルを示す。図２７ａおよび２７ｂは、アレルのシグナル強度の分布、および遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。幅広ピークおよびｉＮＴＡを有する遺伝子座の数として定義されるパラメータを、この分類を一意に記述するように定義した。図２８は、図２３〜２６のサンプルにおける幅広ピークまたはｉＮＴＡｐのどちらかを有する遺伝子座の数を示す。
【０１４９】
この分類でＤＮＡ ＩＤを定義する基準を次の表２に収載する：
【０１５０】
【表２】
2020527799.tif 000004
表2
【０１５１】
３）中等度シグナル強度ＤＮＡ ＩＤ、ＰＨＲ  −  これらは、合格ＩＬＳを有するサンプルであるが、２０未満のＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座がコールされる。遺伝子座は、以下の理由のため、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるか：
・遺伝子座内のアレルが、ピーク高比閾値未満であるピーク高比を有する。閾値未満のピーク高比を有する遺伝座の数が０より大きい。
・遺伝子座内のいずれのアレルも、ピーク高コーリング閾値未満であるピーク高を有さない。
【０１５２】
合格ＩＬＳが、成功したＡＮＤＥ実行（機器およびチップが設計したとおりに機能したことを意味する）のサロゲートであることに留意されたい。多くの他の基準を、ＡＮＤＥ、他のＲａｐｉｄ ＤＮＡシステム、または従来型プロセスに使用することができる。
【０１５３】
図２９および３０は、中等度のシグナル強度を有するおよび赤色でラベルされたいくつかのアレルを有するサンプルのこの分類を示す。図３１ａおよび３１ｂは、図２９および３０のＤＮＡ ＩＤに関するアレルのシグナル強度の分布および遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。
【０１５４】
この分類でＤＮＡ ＩＤを定義する基準を次の表３に収載する：
【０１５５】
【表３】
2020527799.tif 000005
表3
【０１５６】
４）低いピーク高を有する低シグナル強度ＤＮＡ ＩＤ  −  これらは、合格ＩＬＳを有するサンプルであるが、２０未満のコールされるＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座を有する。遺伝子座は、以下の理由のため、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるか、またはラベルされない：
・遺伝子座内のアレルが、ピーク高コーリング閾値未満であるピーク高を有し、ラベルされない；
・遺伝子座内のアレルが、ピーク高比閾値未満であるピーク高比を有し、赤色でラベルされる。
【０１５７】
図３２〜３４は、低いシグナル強度と赤色でラベルされたいくつかのアレルおよびラベルされないアレルを有するサンプルのＤＮＡ ＩＤを示す。図３５ａおよび３５ｂは、図３２〜３４のＤＮＡ ＩＤに関するアレルのシグナル強度の分布および遺伝子座についてのヘテロ接合体ピーク高比を示す。
【０１５８】
この分類でＤＮＡ ＩＤを定義する基準を次の表４に収載する：
【０１５９】
【表４】
2020527799.tif 000006
表4
【０１６０】
５）超低シグナルＤＮＡ ＩＤ  −  これらは、合格ＩＬＳを有するサンプルであるが、２０未満のコールされるＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座を有する。以下の理由のため、極少数の遺伝子座が赤色警告ボックスで囲ってラベルされ、多くの遺伝子座がラベルされない：
・遺伝子座内のアレルが、ピーク高コーリング閾値未満であるピーク高を有する、
・遺伝子座内のアレルが、ピーク高比閾値未満であるピーク高比を有する、
・６未満の遺伝子座が、ピーク高が最小ピーク高コーリング閾値より大きいアレルを有する。この閾値は、標準エキスパートシステムのＰＨ閾値から低下した、ＡＥＳの最小ピーク高閾値と定義する。
【０１６１】
すべてのＤＮＡ ＩＤタイプもそうであるように、これらの基準を変えることができる。例えば、ピーク高が最小ピーク高より大きいアレルを有する遺伝子座の数を増加または減少させることができる。
【０１６２】
この分類でＤＮＡ ＩＤを定義する基準を次の表５に収載する：
【０１６３】
【表５】
2020527799.tif 000007
表5
【０１６４】
６）不合格となったＤＮＡ ＩＤ  −  これらのサンプルでは、ＩＬＳは、適応型エキスパートシステムにより不合格とされ、いずれのピークもコールされなかった。これらのサンプルは、さらに処理されない。これらのサンプルは、以下のことを含む様々な理由のため不合格になりうる：
・分離チャネル内の気泡。ＡＮＤＥエキスパートシステムは、ＩＬＳをサイズ分けすることができなかったため、サンプルを不合格とした。
・サンプルを分離および検出中に注入しなかった。ＡＮＤＥエキスパートシステムは、ＩＬＳを検出することができなかったため、サンプルを不合格とした。
・マイクロ流体チャネルを詰まらせて、ＤＮＡ処理を妨げた。
・ＤＮＡ結合フィルターを引き裂いて、ＤＮＡ精製を妨げた。
・このような故障モードは、研究中のＤＮＡ処理システムに特有である。
【０１６５】
図３６および３７は、この分類の不合格になったサンプルのＤＮＡ ＩＤ例を示す。
【０１６６】
この分類でＤＮＡ ＩＤを定義する基準を次の表６に収載する：
【０１６７】
【表６】
2020527799.tif 000008
表6
【０１６８】
要約すれば、ＡＮＤＥにより生成されたＤＮＡ ＩＤを６つの分類にカテゴリー分けし、各分類についての基準を定義した。上記の表現型ＤＮＡ ＩＤカテゴリーの定義により、ＡＥＳパラメータセットのそれぞれについての使用が可能になる。これらのパラメータを生成されたデータセットに基づいて確立し、コールされるアレルおよびドロップアウト／ドロップイン出現を測定することにより試験した。選択した最後のパラメータセットは、コールされるアレルのより多い数を生成し、その上、ドロップインおよびドロップアウトを最少にする。これは、ＤＮＡ ＩＤデータの有用性を最大化し、これは本発明の主な利点である。
【０１６９】
ＤＮＡ ＩＤ分類の要約表を図３８に示す。
【０１７０】
ＡＮＤＥエキスパートシステムは、サンプルデータを特性解析してサンプルを分類する。これらのサンプル分類は、ユーザーにフィードバックを提供するのに役立ちうる。多くの場合、ユーザーには技術的バックグラウンドも、電気泳動図を解釈する能力もないであろう。これらのユーザーにＡＥＳ分析に基づくフィードバックを提供することが望ましいことでありうる。これらのフィードバックは、処理がうまく完了したと述べるだけの簡単なものであることもあり、抑留（ｄｅｔａｉｎ）／保釈もしくはマッチ／ノーマッチ発見に関係することもあり、または結果に伴う問題点に対してユーザーを変えることを目的としたものであり、サンプルを別の実行のために再採取することに関する指示を含有することもある。これらの分類を、実行が完了した後にユーザーに対して表示することができる。画面は、サンプルＩＤ、別のサンプル確認者、および／またはチップレーン番号、サンプルの分類を表すアイコンまたはメッセージを含めて、処理したサンプルを列挙する。いくつかのアイコンおよび各々の記述は、以下のとおりである：
【０１７１】
緑色チェックマークアイコン／記述  −  このアイコンは、うまく処理された合格サンプルを表す。成功の条件は、機関またはユーザーにより定義される、コールされる遺伝子座の数である。サンプルが、この閾値を満たすかまたは超える場合、サンプルは、合格と見なされる。合格サンプルのＤＮＡ ＩＤを図３９に示す。ＤＮＡ ＩＤの質の尺度を、このまたは任意の他のアイコン／記述のフィードバックに組み込むことができる。例えば、コールされる遺伝子座の数、希少アレルの存在、またはトリアレルの存在を示すことができる。管轄区域の政策およびサンプルの戦略上の価値に基づいて、このフィードバックは、サンプルの繰り返し実行、他のサンプルの採取、または他の行動につながることもある。
【０１７２】
流動性不良アイコン／記述  −  ときには、サンプルは、マイクロ流体チップまたはレーン故障のため、不合格となる。ＥＳは、良好なＩＬＳピークセットの非存在により、このクラスのサンプルデータを同定する。このフィードバックは、可能であればこのサンプルの再採取および再処理をユーザーに指示する。流動性不良を被ったサンプルのＤＮＡ ＩＤを図４０に示す。
【０１７３】
低サンプルアイコン  −  低シグナルサンプルは、低いシグナル強度、低いピーク高比、および赤色警告ボックスで囲ってラベルされるすべてのアレルを有することで分類される。このフィードバックは、サンプルの再採取（理想的には、より大きい体積を得ること）およびシステムでの再処理をユーザーに指示する。低いＤＮＡ含有量サンプルのＤＮＡ ＩＤを図４１に示す。
【０１７４】
高サンプルアイコン／記述  −  高シグナルサンプルは、１０，０００ＲＦＵより大きいシグナル強度、幅広ピークを有するアレル、ｉＮＴＡおよび赤色警告ボックスで囲ってラベルされるすべてのアレルを有することで分類される。このフィードバックは、サンプルの再採取（好ましくは、より小さい体積を得ること）およびシステムでの再処理をユーザーに指示する。高いＤＮＡ含有量サンプルのＤＮＡ ＩＤを図４２に示す。
【０１７５】
混合物アイコン／記述  −  混合物は、４つのアレルが遺伝子座内にある１つより多くの遺伝子座、または３つより多くのアレルが遺伝子座内にある２つより多くの遺伝子座を有することで分類される。このフィードバックは、サンプルの再採取（好ましくは、混合物を生成する可能性を低下させるために前回より小さい面積からそれを得ること）およびシステムでの再処理をユーザーに指示する。混合サンプルのＤＮＡ ＩＤを図４３に示す。
【０１７６】
サンプルの分類のユーザーに対する表示は、有用な指示および処理されたサンプルに関するフィードバックを提供する。そのようなフィードバック（好ましくは、ＧＵＩ画面上の）の主な利点は、ＤＮＡ ＩＤを解釈することができない、専門技能を持たないユーザーに、処理の仕方に関する明確な指示を与える点である。サンプル分類の数は、上に示したものに限定されない。追加のサンプル分類を定義し、新たなアイコンをこれらの分類の各々に付随させることができる。例として、主張された関係用途またはＤＮＡ ＩＤマッチング用途のために、ユーザーに対して表示することができるクラスは、以下を含む：
・親族  −  サンプルドナーの主張された関係を、機関により定義された制限に基づいて確認したことを示すこと、
・マッチ  −  サンプルがデータベース内の別のサンプルとマッチすることを示すこと、
・ノーマッチ  −  サンプルがデータベース内の別のサンプルとマッチしないことを示すこと。
【実施例５】
【０１７７】
ＡＥＳパラメータセットの確立
ＡＥＳを適切に設計するために、ＡＮＤＥ標準エキスパートシステムルールを考慮に入れることが重要であった。ＡＮＤＥエキスパートシステムは、機器と統合されており、分離および検出中に生成される生データを自動的に処理する。ＡＮＤＥでは、光学データは、内蔵エキスパートシステムソフトウェア（内蔵ＡＮＤＥ  ＣＰＵ内に格納されている；エキスパートシステムソフトウェアは内蔵されている必要はないことに留意されたい）に自動的に転送される。合格サンプルについては、標準エキスパートシステムは、電気泳動図、．ｘｍｌファイル、アレル表、および．ＦＳＡファイルを生成することになる。不合格サンプルについては、標準エキスパートシステムは、電気泳動図および．ＦＳＡファイルのみを生成することになる。ＡＮＤＥエキスパートシステムは、生データを一連のモジュールによって段階的に処理してＤＮＡ ＩＤを生成する（図４４）：
【０１７８】
１）断片評価ルール  −  このモジュールは、処理の最低限の要件を満たす電気泳動図におけるピークを同定する。
・ピークは、ピーク高最小値（ＰＨｍｉｎ）より大きい高さを有さなければならない。
・ピークは、閾値より大きいシグナル対ノイズ比を有さなければならない。
・ピークは、２ポイントより大きい幅を有さなければならない。
・最低限の要件を満たすピークは、次の３つの候補クラスに選別されなければならない：ＩＬＳ、アレルラダー、および色に基づくアレル。
【０１７９】
２）ＩＬＳ評価  −  このモジュールは、ＩＬＳピークを同定し、評価する。最低限の要件に合格するＩＬＳは、ローカルサザン法でドナーピークをサイズ分けするために使用される。不合格となったＩＬＳピークを有するサンプルは、拒絶され、さらなる分析に付されない。
【０１８０】
３）アレルラダー評価  −  このモジュールは、アレルラダーピークを同定し、評価する。最低限の要件を満たす実行されたアレルラダーが、ドナーアレルを指定するためのコーリングｂｉｎを定義するために使用される。実行されたアレルラダーが役に立たなかった場合、機器特異的なプレインストールされているラダーが、コーリングｂｉｎを定義するために使用される。
【０１８１】
４）アレル割り当て  −  このモジュールは、ピークを遺伝子座およびアレルに割り当てる。
【０１８２】
５）遺伝子座評価ルール  −  このモジュールは、遺伝子座をヘミ接合体、ホモ接合体、またはホモ接合体要件について評価する。要件を満たす遺伝子座は、コールされる。３つ以上のアレルを有するものを含む、不合格である遺伝子座は、赤色警告ボックスで囲ってラベルされる。図４５は、以下のとおりの遺伝子座評価モジュールプロセスを示す：
・形態についての要件を満たすピークを評定する。合格するピークをさらなる分析に付す。不合格となったピークは、ラベルされない。
・断片サイズ、およびピーク高比を使用して、ピークをｉＮＴＡおよびスタッターピークとして同定および分類する。スタッターおよびｉＮＴＡピークは、ラベルされず、さらに処理もされない。
・ヘミ接合性遺伝子座を、ピーク高がコーリング閾値より大きい１つのピークを有するＤＹＳ遺伝子座として同定および分類する。これらの遺伝子座におけるピークは、コールされ、灰色ボックスを用いてラベルされる。
・ホモ接合性遺伝子座を、主ピークがコーリング閾値を超えるピーク高を有し、遺伝子座内の他のすべてのピークが閾値より低いピーク高比を有する遺伝子座として、同定および分類する。
・ピーク高がコーリング閾値より大きく、ピーク高比が閾値より大きい、２つのピークを有する遺伝子座としての、ヘテロ接合体遺伝子座。
・ヘミ接合体、ホモ接合体およびヘテロ接合体ルールに合格しないすべての遺伝子座が赤色でラベルされる。
【０１８３】
６）サンプル評価ルール  −  このモジュールは、サンプルを混合物、低シグナル、およびＣＯＤＩＳ遺伝子座の最小数について評価する。単一源口内サンプルを保守的にコールするためにサンプル保護ルールを開発した。これを次のように適用する（図４６）：
・低シグナル保護ルールを、ＨＤＣ  ＢｉｏＣｈｉｐＳｅｔを用いてサンプル実行に適用する。これらのサンプルについて、ホモ接合体遺伝子座は、保護ピーク高閾値未満のピーク高の場合、赤色警告ボックスで囲ってラベルされる。
・混合物保護ルールは、３つのアレルを有する少なくとも２つの遺伝子座または１つのアレルを有する少なくとも１つの遺伝子座を有するものが同定された場合、混合物を同定する。混合物として同定されたサンプルは、すべての遺伝子座が赤色警告ボックスで囲ってラベルされていることになる。
・ＣＯＤＩＳ遺伝子座の最小数のルールは、ＣＯＤＩＳ遺伝子座の数が要求される最小値未満であった場合、サンプルを不合格とし、すべての遺伝子座を赤色警告ボックスで囲ってラベルすることになる。
【０１８４】
システムのダイナミックレンジより上のＤＮＡ含有量を有するサンプルを処理する場合、アレルについてのｉＮＴＡピークは、閾値より大きいｉＮＴＡピーク高比を有しうる。標準エキスパートシステムは、これらのケースを次のように処理する：
・ホモ接合体遺伝子座について  −  高いｉＮＴＡは、アレルとして同定されるような１塩基離れている２つのピークを生じさせる結果となる。アレルは、赤色警告ボックスで囲ってラベルされ、遺伝子座は不合格となる。（図４７ａを参照されたい）。
・２つのアレルが１塩基より大きく離れているヘテロ接合性遺伝子座について  −  高いｉＮＴＡが、アレルとして同定される４つのピークを生じさせる結果となる。アレルは、赤色警告ボックスで囲ってラベルされ、遺伝子座は不合格となる。（図４７ｂを参照されたい）。
・２つのアレルが１塩基離れているヘテロ接合性遺伝子座について  −  高いｉＮＴＡが、アレルとして同定される３つのピークを生じさせる結果となる。アレルは、赤色警告ボックスで囲ってラベルされ、遺伝子座は不合格となる。（図４７ｃを参照されたい）。
【０１８５】
高ＤＮＡ含有量サンプルを、「ピーク定量モジュール」を用いて処理してもよい。このシナリオでは、ピークの主検出器シグナルは飽和され、平坦な頂部が観察される。このモジュールは、ピークの不飽和光学データ（副検出器からの）を使用して、ピークの飽和部分における主検出器のシグナルを生成する。このモジュールは、以下のアルゴリズムを用いて動作する：
・光学検出器シグナルの飽和および不飽和部分のシグナル強度および位置を検出し、記憶する（光学シグナルは、返されたシグナルにおける値が、主検出器について検出器にとっての最大値（ＡＮＤＥシステムにおいて、この値は２６２，１４４である）である場合、飽和される）。
・ピークについての副検出シグナルのシグナル強度および位置を検出し、記憶する。このピークについての副検出器は、異なる蛍光波長での検出について最大化され、飽和しない。
・ピーク全体にわたっての主ピークの副ピークに対する比として定義される「主／副検出器シグナル強度比」を計算し、主検出器が飽和しないピークの部分におけるこの値を記憶する。
・ピークが飽和される領域では、算出「主／副検出器シグナル強度比」を使用して、主のシグナル強度を計算する。これは、副ピークのシグナル強度を「主／副検出器シグナル強度比」で割ることによって行う。
【０１８６】
このモジュールの使用は、もはや飽和されない主検出器の光学シグナルを生じさせる結果となり、あたかも主検出器の光学シグナルが飽和されなかったようなシグナルレベルで定量される。２つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、８つ以上、１２以上、１６以上、３２以上、６４以上、１２８以上、または２５６以上の検出器を用いて、この手法を利用することができる。２つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、８つ以上、１２以上、１６以上、３２以上、６４以上、１２８以上、または２５６以上の検出素子からなるリニアアレイ検出器を、個別の検出器の代わりに利用することができる。
【０１８７】
サンプルのＤＮＡ含有量が、システムのダイナミックレンジを超え、閾値より上のｉＮＴＡレベルが観察される場合に対応するために、「高ｉＮＴＡモジュール」を開発した。高ｉＮＴＡサンプルの存在を同定する１つの手法は、ＡＭにおけるｉＮＴＡピーク高比の使用である。生成された広範なデータセットによって、本発明者らは、ＡＭのｉＮＴＡ割り当て量が、ｉＮＴＡが高い可能性のあるサンプルについての強力かつ信頼性のある指標であることを観察することができた。ＡＭを使用するが、ｉＮＴＡが高い可能性のあるサンプルを同定するために他の遺伝子座および代替条件を適用することもできる。
【０１８８】
このモジュールがオンになると、およびｉＮＴＡが高い可能性があるサンプルが同定されると（例えば、ＡＭのｉＮＴＡ  ＰＨＲを使用して）、遺伝子座内で観察されるｉＮＴＡを次のように処理する（図４８ａ〜４８ｄ）：
・コーリング閾値より大きいピーク高を有する、１塩基間隔を置いた２つのピークが観察され、第２のピークが、ｉＮＴＡ閾値より大きいＰＨＲを有する場合、第２のピークをラベルしない（図４８ａを参照されたい）。
・２ピークシナリオ（上記）の代替の、より保守的な処理を次のように適用する：コーリング閾値より大きいピーク高を有する、１塩基間隔を置いた２つのピークが観察され、第２のピークが、ｉＮＴＡ閾値より大きいＰＨＲを有する場合、両方のピークを赤色警告ボックスで囲ってラベルする。この処理を適用して、１塩基離れている２つのアレルの小さい断片サイズのドロップアウトを防止する（図４８ｂを参照されたい）。
・コーリング閾値より大きいピーク高を有する、１塩基間隔を置いた３つのピークが観察され、第３のピークが、ｉＮＴＡ閾値より大きいＰＨＲを有する場合、第３のピークをラベルしない（図４８ｃを参照されたい）。
・コーリング閾値より大きいピーク高を有する、１塩基間隔を置いた４つのピークが観察され、第２および第４のピークが、ｉＮＴＡ閾値より大きいＰＨＲを有する場合、第２および第４のピークをラベルしない。（図４８ｄを参照されたい）。
【０１８９】
ｉＮＴＡモジュールについてのこのフローチャートを図４９に示す。
【０１９０】
サンプルデータの様々なクラスへのＡＥＳパラメータセットの適用。
上に列挙したＤＮＡ ＩＤクラスの各々について、いくつかのＡＥＳパラメータセットを開発した。これらのパラメータセットは、コールされるアレルの数ならびに観察されるドロップアウトおよびドロップインの数への各変化の効果を試験することにより、開発した。最適なパラメータセットは、コールされるアレルの数が最大化され、ドロップアウトおよびドロップインが最小化されたとき、確立される。ドロップアウトは、２つのアレルの一方のみがコールされ、他方がラベルされない、ヘテロ接合体遺伝子座である。ドロップインは、単一源ドナーに属していないアレルがコールされる遺伝子座である。ＤＮＡ ＩＤ分類の各々についてのＡＥＳパラメータは、次のとおりである：
【０１９１】
中等度シグナル強度サンプル  −  これらのサンプルは、合格ＩＬＳおよび２０のコールされるＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座を有する。これらは、標準エキスパートシステムパラメータセットを使用して成功したサンプルであり、ＡＥＳを用いてさらに処理する必要がない。下に示すＥＳパラメータセットは、標準Ａ−ＣｈｉｐおよびＩ−Ｃｈｉｐプロセスのためのものである。行１０および１１は、標準Ｉ−Ｃｈｉｐパラメータセット（図８）と比較した標準Ａ−Ｃｈｉｐ  ＥＳパラメータセット（表７）間の差を示す：
【０１９２】
【表７】
2020527799.tif 000009
表7-標準A-Chipコーリングパラメータセット
【０１９３】
【表８】
2020527799.tif 000010
表8-標準I-Chipコーリングパラメータセット
【０１９４】
幅広ピークおよびｉＮＴＡを有する高シグナル強度サンプル  −  これらのサンプルは、合格ＩＬＳを有するが、２０未満のコールされるＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座を有する。アレルは、ピーク形態が不合格であるためラベルされか、または高ｉＮＴＡピークがアレルとしてコールされるため赤色でラベルされる。これらのサンプルを、下の表９に示すＡＥＳパラメータセットを用いて処理すると、追加のアレルがコールされることになる。
【０１９５】
標準Ａ  −  ＣｈｉｐおよびＡＥＳパラメータセットでコールされた、高いシグナル強度を有するサンプルについてのＤＮＡ ＩＤを、図５０および５１に示す。これらのＡＥＳパラメータにより、高いｉＮＴＡを有するＴｈ０１におけるアレルを、適切にコールすることが可能である。完全ＤＮＡ ＩＤが生成される。同一の生データを利用することに留意されたい。適切なパラメータセットの適用は、データからよりいっそう多くのデータを抽出し、これは、本発明の主な利点である。
【０１９６】
標準Ａ  −  ＣｈｉｐおよびＡＥＳパラメータセットでコールされた、高いシグナル強度を有する別のサンプルについてのＤＮＡ ＩＤを、図５２および５３に示す。ＡＥＳパラメータセット（表９）により、高いｉＮＴＡを有するＤ１８およびＴｈ０１におけるアレルを、適切にコールすることが可能である。完全ＤＮＡ ＩＤが生成される。
【０１９７】
【表９】
2020527799.tif 000011
表9-高シグナル強度サンプルコーリングパラメータセット
【０１９８】
低いピーク高比を有する中程度シグナル強度サンプル  −  これらのサンプルは、合格ＩＬＳを有するが、２０未満のコールされるＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座を有する。１つまたは複数の遺伝子座が、不良なピーク高比のため、赤色でラベルされる。これらのサンプルを、ＡＥＳパラメータ（下の表に示す）を用いて処理すると、追加のアレルがコールされる。
【０１９９】
標準Ａ  −  ＣｈｉｐおよびＡＥＳパラメータセットでコールされた、低いピーク高比を有するサンプルについてのＤＮＡ ＩＤを、図５４および５５に示す。ＡＥＳパラメータセット（表１０）により、高いｉＮＴＡを有するＴｈ０１およびＤ７におけるアレルを、適切にコールすることが可能である。完全ＤＮＡ ＩＤが生成される。
【０２００】
【表１０】
2020527799.tif 000012
表10-低いPHRを有する中等度シグナル強度サンプル
【０２０１】
低いピーク高と低いピーク高比を有する低シグナル強度サンプル  −  これらのサンプルは、合格ＩＬＳを有するが、２０未満のコールされるＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座を有する。遺伝子座は、低いピーク高および低いピーク高比のため、赤色でラベルされる。これらのサンプルを、ＡＥＳパラメータ（表１１）を用いて処理すると、追加のアレルがコールされることになる。図５６は、標準Ｉ−Ｃｈｉｐ  ＥＳパラメータセットを用いた低シグナルサンプルを示し、図５７は、ＡＥＳパラメータセットを用いて処理した低シグナル強度のサンプルを示す。
【０２０２】
【表１１】
2020527799.tif 000013
表11-低シグナル強度サンプルパラメータセット
【０２０３】
超低シグナルコンテンツ（Signal Content）サンプル  −  これらのサンプルは、合格ＩＬＳを有するが、２０未満のコールされるＣＯＤＩＳ  ２０コア遺伝子座を有する。非常に低いピーク高を有するピークが観察される。極少数の遺伝子座が赤色警告ボックスで囲ってラベルされ、他のものはラベルされない。これらのサンプルは、超低シグナルサンプルとして同定されるが、さらに処理されない。あるいは、これらの超低シグナルサンプルデータからアレルコールを生じさせるためのパラメータセットを開発することができる。
【０２０４】
不合格となったサンプル  −  これらのサンプルでは、ＩＬＳは、エキスパートシステムにより不合格とされ、いずれのピークもコールされなかった。これらのサンプルは、さらに処理されない。
【０２０５】
要約すれば、２，０００より多くのサンプルデータセットを生成し、定量的パラメータを定義してＤＮＡ ＩＤを６分類にカテゴリー分けし、ＤＮＡ ＩＤ分類のリコーリングのためのＡＥＳパラメータを開発した。
【実施例６】
【０２０６】
スタンドアローンソフトウェアでのＡＥＳ実行のデータフロー（図５８）：
図５８は、ＡＮＤＥ実行のデータフローを示す。
・ＡＮＤＥシステムが、統合された内蔵エキスパートシステムを用いて光学データを生成し、自動的に処理する。内蔵エキスパートシステムを、標準エキスパートシステムパラメータを使用してデータを処理するように構成する。エキスパートシステムからのアウトプット（実行データ）を暗号化し、ＡＮＤＥデータベースに記憶する。
・ユーザーが、暗号化された実行データを、ＵＳＢスティック、またはＡＤＭＳもしくはＦＡＩＲＳとのイーサネット接続を使用してエクスポートし、このデータをＡＤＭＳまたはＦＡＩＲＳにインポートする。
・ＡＤＭＳまたはＦＡＩＲＳが、暗号化された実行データをインポートし、ユーザーが生成した証明書を使用して、ＡＤＭＳまたはＦＡＩＲＳコンピュータ上のフォルダーに復号された実行データを記憶する。復号された実行データは、サンプルの各々についての．ｆｓａ、．ｐｎｇ、および、．ｘｍｌファイルからなる。
【０２０７】
適応型エキスパートシステムを、ＡＤＭＳもしくはＦＡＩＲＳ、別のエキスパートシステムに組み込むことができ、または適応型エキスパートシステムは、スタンドアローンアプリケーションとして機能することができる。ＡＤＭＳまたはＦＡＩＲＳに組み込まれた適応型エキスパートシステムを用いるデータフロー、およびＡＮＤＥおよびＡＥＳを用いる実行のデータフローを、図５９に示す。
・ＡＮＤＥが、統合された内蔵エキスパートシステムを用いて生データを生成し、自動的に処理する。内蔵エキスパートシステムを、標準エキスパートシステムパラメータを使用してデータを処理するように構成する。エキスパートシステムからのアウトプット（実行データ）を暗号化し、ＡＮＤＥデータベースに記憶する。
・ユーザーが、暗号化された実行データを、ＵＳＢスティック、またはＡＤＭＳとのイーサネット接続を使用してエクスポートし、このデータをＡＤＭＳにインポートする。
・ＡＤＭＳが、暗号化された実行データをインポートし、ユーザーが生成した証明書を使用して、実行データを復号する。
・復号された実行データと標準パラメータをＡＤＭＳコンピュータ上のデータベースに記憶する。
・復号された実行データをＡＥＳによっても処理する。ＡＥＳは、ＤＮＡ ＩＤを分類し、ＤＮＡ ＩＤ分類に基づいて最適なＡＥＳパラメータを適用する。復号された実行データとＡＥＳパラメータをＡＤＭＳコンピュータ上のデータベースに記憶する。
・復号された実行データを、標準パラメータとともに、およびＡＥＳパラメータとともに、グラフィックユーザーインターフェース（ＧＵＩ）によってユーザーに対して表示する。復号された実行データを、標準パラメータとともに、およびＡＥＳパラメータとともに、ユーザーに対して表示する。ＧＵＩは、多くの形をとる：
○研究中のサンプルの成功または失敗を単に報告する、単純なインターフェース、
○コールされるＳＴＲアレルの数（例えば、標準またはＡＥＳのうち、より多くのコールされるアレルを提供する方に基づく）を提供する、単純なインターフェース、
○例えば、一方または両方のエキスパートシステムにおいてコールされるアレルおよび遺伝子座の数を示し、一方または両方のＤＮＡ ＩＤを提供する、より複雑なインターフェース。
○これらのおよび多くの他の構成がハードコード化されている場合もあり、またはユーザーにより構成可能である場合もある。
【実施例７】
【０２０８】
機器と統合されているソフトウェアを用いるＡＥＳ実行のデータフロー。
ＡＮＤＥシステムが、統合された内蔵エキスパートシステムを用いて光学データを生成し、自動的に処理する。内蔵エキスパートシステムを、標準エキスパートシステムパラメータを使用してデータを処理するように構成する。ソフトウェアを機器にインストールし、サンプルデータを機器から直接受信できるようにすることにより、ＡＥＳをＡＮＤＥ機器と統合することができる。この構成では、標準エキスパートシステムおよびＡＥＳからの実行データの両方のアウトプットを機器上のデータベースに記憶する。機器システムソフトウェアは、ユーザーが、ＵＳＢスティック、またはＡＤＭＳもしくはＦＡＩＲＳとのイーサネット接続を使用して、暗号化された標準実行データまたはＡＥＳ実行データをエクスポートすることができるように構成されており、このデータをＡＤＭＳまたはＦＡＩＲＳにインポートする。エクスポートされるデータは、標準エキスパートシステムにより、またはＡＥＳにより、または両方により生成される、暗号化された実行データからなる。所望の実行データをエクスポートするための選択肢は、機関／管轄区域の政策に基づいて構成可能であり、単純なＧＵＩ画面を使用して選択される構成選択肢により実装される。
【実施例８】
【０２０９】
非常に低いＤＮＡ含有量サンプル〜非常に高いＤＮＡ含有量サンプルのためのものである、ＡＥＳと別個のインプットパラメータセット。アルゴリズムを使用してインプットパラメータセットを反復して、サンプルのコーリングに使用するために最適なものを導出する。
実施例４は、サンプルを６つのＤＮＡ ＩＤ分類およびそれらの特性に分ける。実施例５は、高シグナル強度サンプル（表４）、低いＰＨＲを有する中等度シグナル強度サンプル（表５）、および低シグナル強度サンプル（表６）のための適応型エキスパートシステムパラメータセットを定義する。この実施例では、低シグナル強度サンプルのための１９のパラメータセットを表６のパラメータセットに基づいて生成し、３つのパラメータセットを、表４のパラメータセットに基づいて高シグナル強度サンプルのために生成した。加えて、高いｉＮＴＡを有するサンプルについてのルールを定義した。これらのパラメータセットは、中等度のパラメータ値を有するパラメータセットを定義することにより生成した。
【０２１０】
低シグナル条件（Ｌ０１〜Ｌ１９）のための１９のパラメータセットを、被定義範囲にわたって以下のパラメータを変化させることにより生成した：
・ヘテロ接合体ピーク高閾値  −  ２５０〜１００ＲＦＵ、
・ヘテロ接合体ピーク高比  −  ０．３５〜０．１５、
・ホモ接合体ピーク高閾値  −  ３００〜１２０ＲＦＵ、
・第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値  −  １００〜５０、
・ホモ接合体ピーク高比  −  ０．１５〜０．１０、
・ヘミ接合体ピーク高最小値  −  ２００〜８０ＲＦＵ。
【０２１１】
これらのパラメータセットＬ０１〜Ｌ１９は、コールされるピーク数を漸増させるようにコーリング閾値を低減させることによって設計した。Ｌ０１は、最も保守的なパラメータセットであり、Ｌ１９は、最もアグレッシブなパラメータセットである。
【０２１２】
高シグナル条件（Ｈ０１〜Ｈ０３）のための３つのパラメータセットを、被定義範囲にわたって以下のパラメータを変化させることにより生成した：
・ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ  −  ０．０８〜０．０７、
・ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ  −  ０．０７９〜０．０４９、
・ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ  −  ０．０４４〜０．０３０、
・ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ  −  ０．０３〜０．０２５。
【０２１３】
これらのパラメータセットＨ０１〜Ｈ０３は、ピークに徐々に広い幅を持たせるように、およびコールされるピーク数を漸増させるよう設計した。Ｈ０１は、最も保守的なパラメータセットであり、Ｈ０３は、最もアグレッシブなパラメータセットである。
【０２１４】
高いｉＮＴＡレベルを有するサンプルが観察される場合、アメロゲニン遺伝子座でのｉＮＴＡ比は、０．４より上である。結果として、ＸおよびＹアレルのどちらかについてのｉＮＴＡ比が０．４以上になると、ｉＮＴＡルールが発動されることになる。このルールでは、２、３および４つのアレルを有する遺伝子座のｉＮＴＡピークは、コールされない。
【０２１５】
最適なパラメータセットを以下のアルゴリズムにより決定する：
１）コールされる遺伝子座の数、ならびに各サンプルについてのホモ接合体の数およびヘテロ接合体遺伝子座の数を、コーリングに応じた（ａｓ−ｃａｌｌｅｄ）Ｉ−ＣｈｉｐまたはＡ−Ｃｈｉｐ基準を使用して計算する。
２）ＣＯＤＩＳ２０遺伝子座のすべてがコールされた場合、コーリングに応じたパラメータセットは許容され、リコーリングは行われない。このコーリングに応じたパラメータセットは、最適なパラメータセットである。
３）１９の低シグナルパラメータセット（Ｌ０１〜Ｌ１９）によって反復する。使用するパラメータセットの各々について、コールされる遺伝子座の数、ならびにホモ接合体の数およびヘテロ接合体遺伝子座の数を計算する。
４）最良低シグナルパラメータセットを、次の基準を満たすパラメータセットとして決定する：
ａ．コールされる遺伝子座ＣＯＤＩＳ２０の最も多い数。
ｂ．コールされる遺伝子座のいずれにおいてもホモ接合体からヘテロ接合体への変化がない。
５）３つの高シグナルパラメータセット（Ｈ０１〜Ｈ０３）によって反復する。使用するパラメータセットの各々について、コールされる遺伝子座の数、ならびにホモ接合体の数およびヘテロ接合体遺伝子座の数を計算する。
６）最良高シグナルパラメータセットを、次の基準を満たすパラメータセットとして決定する：
ａ．コールされる遺伝子座ＣＯＤＩＳ２０の最も多い数。
ｂ．コールされる遺伝子座のいずれにおいてもホモ接合体からヘテロ接合体への変化がない。
７）コールされる遺伝子座の数を最良の低シグナルパラメータセットと最良の高シグナルパラメータセット間で比較する。最良の低または高を選択する。
８）アメロゲニンアレルについてのｉＮＴＡの比を計算する。この値が０．４０以上である場合、ｉＮＴＡルールを適用する。
【０２１６】
上記のアルゴリズムにより、以下の基準を用いて最適なパラメータセットを決定することが可能になる：
・サンプル中のコールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数を最大化する。その結果、サンプルから入手可能なほとんどの情報内容を生じさせる。
・攻撃性が最も低いパラメータセットを適用する。その結果、アグレッシブパラメータセットを使用することの不必要なリスクを回避しつつほとんどの情報内容を生じさせる。
・ドロップインを回避する。コーリング閾値が低減されると、アレルとしてコールされるノイズピークの尤度が増加する。ノイズピークが、間違ってアレルとしてコールされると、このアレルはミスコールを有し、この状態をドロップインと呼ぶ。ホモ接合体がヘテロ接合体に変化したときに最初にコールされる遺伝子座を生じさせる結果となるパラメータセットを同定することにより、ドロップイン遺伝子座を回避することができる。
【０２１７】
図６０のＤＮＡ ＩＤは、０．５μｌの血液から生成した。このＤＮＡ ＩＤは、４つの遺伝子座（Ｐｅｎｔａ  Ｅ、Ｄ２Ｓ１３３８、Ｔｈ０１、およびＦＧＡ）が、赤色警告ボックスで囲ってラベルされるピークを有する場合、中等度〜低シグナル強度のものである。Ｌ０２のパラメータセットを用いてＡＥＳで生データを処理すると、結果として図６１のＤＮＡ ＩＤが得られる。上記アルゴリズムは、Ｌ０２のパラメータセットがこのＤＮＡ ＩＤのリコーリングに最適であると判定した。
【０２１８】
図６２のＤＮＡ ＩＤは、０．１μｌの血液から生成した。このＤＮＡ ＩＤは、２つの遺伝子座（Ｄ２Ｓ４４１およびＤ２１Ｓ１１）が赤色警告ボックスで囲ってラベルされるピークを有し、３つの遺伝子座（Ｄ１Ｓ１６５６、Ｄ１０Ｓ１２４８、およびＴｈ０１）がラベルされないピークを有する場合、低シグナル強度のものである。パラメータセットＬ１６を使用してＡＥＳで生データを処理すると、結果として図６３のＤＮＡ ＩＤが得られる。上記アルゴリズムは、Ｌ１６のパラメータセットがこのＤＮＡ ＩＤのリコーリングに最適であると判定した。Ｌ１６は、前の図のＬ０２と比較して相対的にアグレッシブなパラメータセットである。
【０２１９】
この実施例は、低シグナルパラメータセットについて６つのＥＳパラメータ（ヘテロ接合体ピーク高閾値、ヘテロ接合体ピーク高比、ホモ接合体ピーク高閾値、第２のピークについてのヘテロ接合体ピーク高閾値、ホモ接合体ピーク高比閾値、およびヘミ接合体ピーク高最小値）の値、高シグナルパラメータセットについて４つのパラメータの値、およびｉＮＴＡについて１つのテストの値を変えるが、最適化のためにエキスパートシステムに任意のパラメータを含めることができる。適応型エキスパートシステムは、３３４を超えるパラメータを有し、これらのパラメータのいずれかまたはすべてを、最適化ＡＥＳ  ＤＮＡ ＩＤの生成のために変えることができる。少なくとも１つ、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、５０、１００、２００、３００、５００または１，０００より多くのパラメータを、所与のパラメータセットにおいて利用することができる。
【０２２０】
この実施例では、１９の低シグナルパラメータおよび３つの高シグナルパラメータを使用するが、パラメータセットの数は、（１）より最適化されたパラメータの増加をもたらすようにパラメータセット間のステップサイズを低減させることによる方法、および（２）処理することができる広範なサンプルもたらすように上方および下方範囲を拡大することによる方法を含む、多くの方法で増加させることができる。個別のパラメータセットの予めプログラムされた数を使用するのではなく、ループを使用することによりパラメータの連続セットを自動的に生成し、適用することができる。この結果、各サンプルのためのよりよいステップおよびより最適なパラメータセットを獲得することができるであろう。
【０２２１】
この実施例は、最適なパラメータセットを決定するために３つの基準（コールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数を最大化すること；ほとんどの情報内容を生じさせるために攻撃性が最も低いパラメータセットを適用すること；ならびにドロップインおよびドロップアウトを回避する）を使用するが、結果をさらに最適化するために追加の基準を加えることができる。
【０２２２】
この実施例は、すべてのパラメータセットの再計算を示すが、より効率的な数値最適化技術を適用して最適なパラメータセットを決定することができる。これらの技術を使用することにより、リコール数を最小化し、結果をより迅速に獲得することができる。
【０２２３】
最適な結果を生じさせるために必要なパラメータセットの総数およびそれ故にリコールの総数は、パラメータセットの数およびそれ故により最適な結果と、結果を達成するために必要な総処理時間との間のトレードオフにより決定することができる。この数は、計算能力が上昇するにつれて、および解を見出すためのより効率的な数値法を適用すると、増加するであろう。
【０２２４】
ＡＥＳを、混合物デコンボリューションソフトウェア、データベース検索およびマッチソフトウェアに組み込むことができる。
【実施例９】
【０２２５】
非常に低いＤＮＡ含有量サンプル〜非常に高いＤＮＡ含有量サンプルのためのものである、ＡＥＳとインプットパラメータセットの連続セット。アルゴリズムを使用してインプットパラメータセットを反復して、サンプルのコーリングに使用するために最適なものを導出する。
実施例８では、低シグナル強度サンプルのための１９のパラメータセットを表６のパラメータセットに基づいて生成し、３つのパラメータセットを、表４のパラメータセットに基づいて高シグナル強度サンプルのために生成した。加えて、高いｉＮＴＡを有するサンプルについてのルールを定義した。この実施例では、低シグナル強度および高シグナル強度サンプルのための個別のパラメータセットを定義するのではなく、調整されることになる各パラメータを最小および最大値ならびにステップに割り当てる。低シグナル条件パラメータを、以下のようにリファクタリングする：
・ヘテロ接合体ピーク高閾値  −  最大値  ２５０、最小値  １００、ステップ  １０ＲＦＵ、
・ヘテロ接合体ピーク高比  −  最大値  ０．３５、最小値  ０．１５、ステップ  ０．５、
・ホモ接合体ピーク高閾値  −  最大値  ３００、最小値  １２０、ステップ  １０ＲＦＵ、
・第２のピークのヘテロ接合体ピーク高閾値  −  最大値  １００、最小値  ５０、ステップ  １０ＲＦＵ、
・ホモ接合体ピーク高比  −  最大値  ０．１５、最小値  ０．１０、ステップ  ０．０５、
・ヘミ接合体ピーク高最小値  −  最大値  ２００、最小値  ８０、ステップ  １０ＲＦＵ。
【０２２６】
この手法では、各パラメータを、被定義ステップにおける最大値から開始して最小値まで反復する。最大値から最小値までの反復は、最も保守的なパラメータ値（例えば、相対的少ないコールされるアレルを生成する）から最もアグレッシブなパラメータ値（例えば、相対的に多いコールされるアレルを生成する）までの流れを表す。
【０２２７】
高シグナル条件についてのパラメータを、以下のようにリファクタリングする：
・ゾーン１におけるアレルＰＨ／ＰＡ  −  最大値  ０．０８、最小値  ０．０７、ステップ  ０．０１、
・ゾーン２におけるアレルＰＨ／ＰＡ  −  最大値  ０．０７９、最小値  ０．０４９、ステップ  ０．００１、
・ゾーン３におけるアレルＰＨ／ＰＡ  −  最大値  ０．０４４、最小値  ０．０３０、ステップ  ０．００１、
・ゾーン４におけるアレルＰＨ／ＰＡ  −  最大値  ０．０３、最小値  ０．０２５、ステップ  ０．００１。
【０２２８】
この手法では、各パラメータを、被定義ステップにおける最大値から出発して最小値まで反復する。最大値から最小値までの反復は、最も保守的なパラメータ値から最もアグレッシブなパラメータ値までの流れを表す。
【０２２９】
高いｉＮＴＡレベルを有するサンプルが観察される場合、アメロゲニン遺伝子座でのｉＮＴＡ比は、０．４より上である。結果として、ＸおよびＹアレルのどちらかについてのｉＮＴＡ比が０．４以上になると、ｉＮＴＡルールが発動されることになる。このルールでは、２、３および４つのアレルを有する遺伝子座のｉＮＴＡピークは、コールされない。
【０２３０】
最適なパラメータセットを、以下ように決定する：
１）コールされる遺伝子座の数、ならびに各サンプルについてのホモ接合体の数およびヘテロ接合体遺伝子座の数を、コーリングに応じたＩ−ＣｈｉｐまたはＡ−Ｃｈｉｐ基準を使用して計算する。
２）ＣＯＤＩＳ２０遺伝子座のすべてがコールされた場合、コーリングに応じたパラメータセットは許容され、リコーリングは行われない。このコーリングに応じたパラメータセットは、最適なパラメータセットである。  ３）最大値から開始して最小値へ、そして所与のステップ値でステップ変化させ、低シグナルパラメータによって反復する。使用するパラメータ値の各々について、コールされる遺伝子座の数、ならびにホモ接合体の数およびヘテロ接合体遺伝子座の数を計算する。
４）最良低シグナルパラメータセットを、次の基準を満たすパラメータセットとして決定する：
ａ．コールされる遺伝子座ＣＯＤＩＳ２０の最も多い数。
ｂ．コールされる遺伝子座のいずれにおいてもホモ接合体からヘテロ接合体への変化がない。
５）最大値から開始して最小値へ、そして所与のステップ値でステップ変化させ、高シグナルパラメータによって反復する。使用するパラメータセットの各々について、コールされる遺伝子座の数、ならびにホモ接合体の数およびヘテロ接合体遺伝子座の数を計算する。
６）最良高シグナルパラメータセットを、次の基準を満たすパラメータセットとして決定する：
ａ．コールされる遺伝子座ＣＯＤＩＳ２０の最も多い数。
ｂ．コールされる遺伝子座のいずれにおいてもホモ接合体からヘテロ接合体への変化がない。
７）コールされる遺伝子座の数を最良の低シグナルパラメータセットと最良の高シグナルパラメータセット間で比較する。最良の低または高を選択する。
８）アメロゲニンアレルについてのｉＮＴＡの比を計算する。この値が０．４０以上である場合、ｉＮＴＡルールを適用する。
【０２３１】
上記のアルゴリズムにより、以下の基準を用いて最適なパラメータセットを決定することが可能になる：
・サンプル中のコールされるＣＯＤＩＳ２０遺伝子座の数を最大化する。その結果、サンプルから入手可能なほとんどの情報内容を生じさせる。
・攻撃性が最も低いパラメータセットを適用する。その結果、アグレッシブなパラメータセットを使用することの不必要なリスクを回避しつつほとんどの情報内容を生じさせる。
・ドロップインを回避する。コーリング閾値が低減されると、アレルとしてコールされるノイズピークの尤度が増加する。ノイズピークが、間違ってアレルとしてコールされると、このアレルはミスコールを有し、この状態をドロップインと呼ぶ。ホモ接合体がヘテロ接合体に変化したときに最初にコールされる遺伝子座を生じさせる結果となるパラメータセットを同定することにより、ドロップイン遺伝子座を回避することができる。
【０２３２】
このアルゴリズムの使用は、実施例８の個別パラメータセットと比較して、パラメータ値のより個別的なステップ変化およびＡＥＳのためのより最適なパラメータセットの獲得を可能にする。
【０２３３】
上記アプローチへの以下の適応を行うことができる：
１）ソフトウェアを、与えられた初期限界外で反復できるようにする。この適応は、ＡＥＳパラメータ値を、範囲内、および最初に設定した初期限界外で、有効に無制限にさせる。この適応は、追加のデータセットを試験のために生成するとき、特に有用である。最初に設定される限界は、観察された範囲を通常は表すが、追加の試験に伴って、限界を超えるサンプルデータに遭遇することがある。初期限界外で反復するアルゴリズムの能力によって、初期インプットパラメータを再調整する必要なく新たなデータセットの処理が可能になる。
２）ステップサイズの変化を許容する。ある範囲のパラメータ値にわたっての反復に固定ステップサイズを選択するのは非効率的である。操作速度を最大化するために、可変ステップサイズを適用することができる。ステップサイズは、ステップサイズに伴うアウトプットの変化率により決定することができる。変化率が高い場合、より小さいステップサイズによって、最適な値を見逃さないようになる。変化率が小さい場合、より大きいステップサイズによって、最適な値への効率的反復が確保されることになる。
３）最適な解への反復の目標として検索およびマッチ結果を含める。上の実施例では、最適化パラメータセットから生成される結果として得られるＤＮＡ ＩＤを使用して、データベース内のＤＮＡ ＩＤに対する検索およびマッチングを行うことになる。マッチの質は、マッチするたびに生じる。マッチの質は、重複する遺伝子座の数、マッチする遺伝子座の数、部分的にマッチする遺伝子座の数、およびマッチしない遺伝子座の数、データベースに対するマッチの数を含む。検索の質を、最適パラメータセットを生成するための最適化基準に含めることができる。ＡＥＳパラメータセットは、保守性がより高いものからより低いものまで様々でありえ、パラメータセット検索パラメータの各々の結果として生じる各ＤＮＡ ＩＤを使用して、データベースを検索する（または他の分析を行う）ことができる。検索／マッチ基準もまた、ストリンジェンシーがより高いものからより低いものまで様々である。したがって、各パラメータセットが、このストリンジェンシーに基づく範囲または検索結果をもたらすことになり、これらの検索結果をスコア化することができる。したがって、検索／マッチ基準に対する沢山のＤＮＡ ＩＤを、最高スコア（単数または複数）について評価することができ、この情報を使用して、最も有効であるパラメータセットおよびその比較検索ストリンジェンシーを定義することができる（最高の質のマッチ、ならびにデータベース内のマッチするＤＮＡ ＩＤの相対数を含みうる）。
【実施例１０】
【０２３４】
人工知能および機械学習をＡＥＳに組み込む。大きいデータベースとともに、これにより、ＡＥＳによる自己学習および実行が可能になる。
実施例５で生成されるデータセットおよび実施例６、７および８に記載のアルゴリズムは、機械学習および人工知能に役立つ。サンプルデータ（光学データ、電気泳動図、ＤＮＡ ＩＤ）の特性を機械にインプットする。そのような特性は、各アレルの各アレルシグナル強度の指定、各遺伝子座についてのｉＮＴＡピーク高およびピーク高比、ヘテロ接合体ピークのピーク高比、各遺伝子座内のピークの数、各アレルピークの幅および形状、各色素チャネルのシグナル対ノイズ比、各アレルのスタッター比を含むが、これらに限定されない。所望の結果に応じて提供される＿＿＿における各ＤＮＡ ＩＤの既知真実。自己学習し、サンプルデータ（ｓａｍｐｌｅ  ｄａｔ）から算出した所与の特性セットについてのＥＳパラメータの最適なセットを生成するように、意思決定ノードセットを組み込む。エキスパートシステムパラメータセットは、ＡＥＳにより定義可能であり、自己学習によって決定される。徐々に、ＤＮＡ ＩＤの追加のインプットまたは特性を加えて、知識ベースをさらに増大させる。
【実施例１１】
【０２３５】
標準またはベースラインＤＮＡ ＩＤの生成することなくデータを分類するためのＡＥＳ実行のデータフロー。
本明細書における実施例のいくつかは、ＡＥＳへのインプットとしてサンプルデータ（光学データ、電気泳動図データ、およびＤＮＡ ＩＤ）を使用した。これらの実施例では、ＥＳパラメータの標準（またはベースライン）セットを使用してサンプルデータを処理して、標準（またはベースライン）ＤＮＡ ＩＤを生成する。サンプルデータの特性を標準ＤＮＡ ＩＤから計算して、サンプルデータを分類する。この実施例は、標準（またはベースライン）ＤＮＡ ＩＤの生成が、選択が自由なものであり、ＡＥＳ処理に必須のステップでないことを示すことになる。サンプルデータの特性は、標準ＤＮＡ ＩＤを生成することなく光学データから直接計算することができる。サンプルタイプを特性に基づいて分類し、サンプルデータを処理するために適切なＡＥＳパラメータセットを選択することができる。
【０２３６】
図６４ａ〜６４ｃは、ＡＮＤＥ機器によりサンプルについて生成される光学データのセグメントを示す。光学データは、検出器サンプリング点を表す行と、６つの検出器の各々におけるシグナルを表す列とを有する、カンマ区切り（．ＣＳＶ）ファイルである、ＡＳＣＩＩファイルの形態である。ベースライン減算および色補正を含む一連のステップに従って光学データを処理して、電気泳動図データを生成する。電気泳動図のピークの各々についての特性を、以下の６つの特性について計算し、各ピークについて決定する：
・ピーク色
・ピーク位置
・ピーク色
・ピーク遺伝子座
・ピークアレル数
・ピーク高
・ピーク幅
・ピーク非対称性
・ピーク幅偏差
・ピーク形状偏差
【０２３７】
サンプルデータにおけるすべてのピークについてのピーク特性のスナップショットを図６５ａ〜６５ｃに示す。ピーク特性の表を使用して、光学データをクラスに分類した。この例について、ピーク高および幅のみを使用して、サンプルデータを分類した。具体的には、データの平均ピーク高は、すべての遺伝子座にわたって最高の２つのピークのピーク高を平均することによって決定した。ピーク高が８，０００ＲＦＵより大きいときには、高シグナルパラメータを適用した。クラスおよび高シグナル強度パラメータセットをこの生データに適用した。選択されたパラメータセットを用いてこのデータセットについて得られたアウトプットを図６６に示す。この場合、光学データを特性解析してサンプルデータを高シグナルサンプルとして分類すること、および高シグナルＡＥＳパラメータセットを適用することによって処理された、高シグナルサンプル。
【０２３８】
比較として、図６７は、標準パラメータセット使用してコールされた同じデータを示す。標準ＤＮＡ ＩＤを使用して処理したときのコールを示すＤＮＡ ＩＤが、光学データを分類するために必要とされなかったことに留意されたい。図６７のこの結果として得られたＤＮＡ ＩＤは、図６６の標準ＤＮＡ ＩＤより改善されたものである。
【０２３９】
図６８は、アレルのピーク高が３０００〜８０００ＲＦＵの間であるため、そういうものとして分類される標準シグナル強度サンプルを示す。標準パラメータを適用してアプトプットを生成した。
【０２４０】
比較として、図６９は、低ＤＮＡパラメータセットを使用してコールされる低ＤＮＡサンプルのサンプルデータを示す。この場合、光学データを特性解析してサンプルデータを低シグナルサンプルとして分類すること、および低シグナルＡＥＳパラメータセットを適用することによって処理された、低シグナルサンプル。サンプルデータは、そのシグナル強度が３，０００ＲＦＵ未満であったため、低ＤＮＡサンプルタイプとして分類した。標準ＤＮＡ ＩＤを使用して処理したときのコールを示すＤＮＡ ＩＤが、光学データを分類するために必要とされなかったことに留意されたい。図６９のこの結果として得られたＤＮＡ ＩＤは、図７０の標準ＤＮＡ ＩＤより改善されたものである。
【０２４１】
各ピークについて６つの特性を概して計算したが、当技術分野における知識が豊富な者は、より少ない分類を使用することができ（例えば、＿＿＿の１つだけの分類を使用することができ）、またはより多い分類を（例えば遺伝子座の数を、加えること、または新たなもしくは重複する一連の特性を使用することにより）使用することができる。さらに、当技術分野における知識が豊富な者は、他の特性を定義して測定することもできる。各分類を複数のレベルに分割することができる。手短に言うと、光学データから算出することができる特性の数は、融通が利く。各特徴を非常に多くレベルに分割することができる。そしてまた、これらの特性およびレベルを適用して、サンプルデータを分類し、ＡＥＳパラメータセットをコーリングに割り当てることができる。
【実施例１２】
【０２４２】
１つだけの特性を使用してサンプルを分類し、インプットパラメータを適用してデータをコールするＡＥＳ。
実施例４では、サンプルデータの７つの特性：
・ＩＬＳ条件
・コールされるＣＯＤＩＳ  ２０遺伝子座の数
・シグナル強度
・ＰＨがＰＨ閾値未満であるアレルを有する遺伝子座の数
・ＰＨがＰＨ最小値より大きいアレルを有する遺伝子座の数
・ＰＨＲがｐＨＲ閾値未満である遺伝子座の数
・幅広ピークおよびｉＮＴＡｐを有する遺伝子座の数
を使用して、サンプルデータを以下のものに分類した：
・中等度シグナル強度サンプル
・幅広ピークおよびｉＮＴＡを有する、高シグナル強度サンプル
・低いピーク高比を有する、中等度シグナル強度サンプル
・低いピーク高（ｐｅａｋ  ｈｅｕｇｈｓ）および低いピーク高比を有する、低シグナル強度サンプル
・超低シグナルコンテンツサンプル
・不合格となったサンプル
【０２４３】
ＡＥＳパラメータセットを分類（分類）の各々と関連づけ、データに適用した。
【０２４４】
サンプルデータまたはＤＮＡ ＩＤを分類する（分類）ために、１つの特性しか必要としない。下の表１２は、１つの特性についてのＤＮＡ ＩＤ分類を示す。この実施例では、シグナル強度を、分類の特性として選択する：
【０２４５】
【表１２】
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表12
【０２４６】
３つの個別のＡＥＳパラメータセットを各々に関して定義して、サンプルデータの基づく分類に適用した。
【０２４７】
高シグナル強度サンプル  −  図７１のデータセットは、その特性であるアレルの平均シグナル強度が、１０，０００ＲＦＵより大きいので、高シグナルサンプルとして分類される。高シグナル強度サンプルについてのＡＥＳパラメータセットは、データセットに適用されたとき、図７１の、結果として生じるＤＮＡ ＩＤを生成する。サンプルデータを分類するための１つの特性の使用は、適切なＡＥＳパラメータセットを選択して、標準パラメータセットと比較してコーリング結果を改善する点で、有効である。
【０２４８】
標準シグナル強度サンプル  −  図７２のデータセットは、その特性であるアレルの平均シグナル強度が、３，０００〜１０，０００ＲＦＵの間であるので、標準サンプルとして分類される。標準シグナル強度サンプルについてのＡＥＳパラメータセットは、データセットに適用されたとき、図７２の、結果として生じるＤＮＡ ＩＤを生成する。
【０２４９】
低シグナル強度サンプル  −  図７３のデータセットは、その特性であるアレルの平均シグナル強度が、３，０００ＲＦＵ未満であるので、低シグナルサンプルとして分類される。標準シグナル強度サンプルについてのＡＥＳパラメータセットは、データセットに適用されたとき、図７３の、結果として生じるＤＮＡ ＩＤを生成する。サンプルデータを分類するための１つの特性の使用は、適切なＡＥＳパラメータセットを選択して、標準パラメータセットと比較してコーリング結果を改善する点で、有効である。
【０２５０】
この実施例は、１つの特性が、サンプルデータの分類、およびサンプルデータをコールするためのＡＥＳパラメータセットの選択に有効であることを示す。この実施例では、１つの特性を使用して３つの分類を定義した。各特性について定義することができる分類の数は、値の範囲を分割してより少ないステップにすることにより、増加させることができる。
【実施例１３】
【０２５１】
２名のドナーに関する混合サンプルをコールするためのＡＥＳ。
この実施例では、２名のドナーサンプルについてのサンプルデータを適応型エキスパートシステムによって処理する。図７４は、標準ＥＳパラメータを使用してＥＳを用いて処理したサンプルデータのＤＮＡ ＩＤを示す。このＤＮＡ ＩＤを、標準ＥＳの使用の効果を例証するために提示するが、このＤＮＡ ＩＤは、ＡＥＳ処理に必要とされない。この図は、サンプルが、赤色警告ボックスで囲ってラベルされる複数遺伝子座３アレルを有することを示す（例えば、Ｄ３Ｓ１３５８、Ｔｈ０１、ｖＷＡ、Ｄ７Ｓ８２０）。ピークが３つ以上のラベルされるまたはラベルされない、多くの遺伝子座も観察される。これは、混合サンプルに特有である特性である。主要寄与者のＤＮＡ ＩＤおよび副次的寄与者のＤＮＡ ＩＤも、この図において観察される。副次的寄与者は、シグナル強度が主要寄与者のものの０．１〜０．６倍の間であるアレルを有する。標準ＥＳは、このＤＮＡ ＩＤを不合格とし、すべてのピークを赤色警告ボックスで囲ってラベルした。
【０２５２】
ＡＥＳは、以下のアルゴリズムを用いてサンプルデータを処理する：
１）サンプルデータを特性解析するし、サンプルを分類する。
【０２５３】
適応型エキスパートシステムは、以下のサンプルデータを先ず特性解析することにより、サンプルデータを処理する：
・アレルの平均ヘテロ接合体ピーク高は、２００〜１０，０００ＲＦＵの間である。
・幅広ピークを有するアレルは、観察されない。
・高いｉＮＴＡレベルを有するアレルは、観察されない。
・低いシグナル強度を有する一部のアレルは、ラベルされない。
・３つ以上のピークを有する多くの遺伝子座。
【０２５４】
これらの特性は、サンプルデータを、低ＤＮＡ含有量〜標準ＤＮＡ含有量の間のＤＮＡ含有量を有する混合物として分類する。
【０２５５】
２）主寄与者のＤＮＡ ＩＤを生成するためのＥＳパラメータセットを決定する。
ピーク高閾値（遺伝子座特異的）を各遺伝子座について次の３つの条件のうちの１つを達成するように調整する：
・ヘテロ接合体遺伝子座  −  この条件は、ピーク高閾値より大きいピーク高を有するピークが２つだけ存在し、これらのピークのピーク高比が、標準ＤＮＡ含有量サンプルのピーク高閾値より大きい場合に、満たされる。この場合、０．７０である。
・ホモ接合体遺伝子座  −  この条件は、ピーク高閾値より大きいピーク高を有する１つだけのピーク（遺伝子座特異的）のとき、そしてその遺伝子座内のすべての他のピークが０．７０未満のピーク高比を有するとき、満たされる。
・不合格とされる遺伝子座  −  この条件は、遺伝子座内のピークが、上記のヘテロ接合体条件もホモ接合体条件も満たさない場合に満たされる。Ｐｅｎｔａ  Ｅ、Ｄ６Ｓ１０４３、およびＤ７Ｓ８２０を参照されたい。
【０２５６】
高シグナルｉＮＴＡルールおよび高シグナルサンプルピーク幅調整を、このサンプルデータには適用しなかった。なぜなら、このサンプルは、高ＤＮＡ含有量サンプルとして分類されなかったからである。
【０２５７】
主寄与者のＤＮＡ ＩＤは、ＡＥＳによって生成される（図７５のＤＮＡ ＩＤの灰色ボックスを参照されたい）。
【０２５８】
３）サンプルデータからの主寄与者のＤＮＡ ＩＤの減算。
ステップ２で同定された主寄与者についてのＤＮＡ ＩＤのアレル。サンプルデータを２回目に処理するときＡＥＳにより無視され、副次的寄与者のＤＮＡ ＩＤを生成するように、これらのアレルを設定する。
【０２５９】
４）副次的寄与者のサンプルデータを特性解析する。
適応型エキスパートシステムは、サンプルデータを（主寄与者のＤＮＡ ＩＤピークを無視した後）次のように特性解析する：
・アレルの平均ヘテロ接合体ピーク高が２００〜３，０００ＲＦＵの間である。
・幅広ピークを有するアレルが観察されない。
・高いｉＮＴＡレベルを有するアレルが観察されない。
・低いシグナル強度を有する一部のアレルがラベルされない。
【０２６０】
これらの特性は、サンプルデータを低ＤＮＡ含有量サンプルとして分類する。
【０２６１】
５）副次的寄与者のＤＮＡ ＩＤを生成するためのＥＳパラメータセットを決定する。
ピーク高閾値およびピーク高比を、アレルの最大数がドロップアウトおよびドロップインの最小数とともにコールされるように選択した。結果として得られたＤＮＡ ＩＤを図７６に示す。
【０２６２】
ＡＥＳは、主および副次的寄与者の個々のＤＮＡ ＩＤを生成することができる。この混合物デコンボリューション方法を用いると、主寄与者との間で重複する副次的寄与者の一切のアレルは、減算され、コールされないことになり、その遺伝子座は、ドロップアウトを有することになる。サンプルデータから主ドナーを減算するときにステップ３でシグナル強度を適用することによって、副次的寄与者と主寄与者間で重複するアレルの抽出に、上記アルゴリズムを適応させることができる。
【０２６３】
この実施例は、ＡＥＳが単一源サンプルのみのためのものではないこと、複数のゲノム成分を有するサンプルから成分を生成することができることを示す。この実施例は、ヒト法医学的鑑定のための非単一源サンプルの複数成分の分析のためのＡＥＳの使用を示すが、同じアルゴリズムを臨床環境でのサンプルデータに適用して、１つより多くの感染性因子からのサンプルを同定することもできる。これは、二重微生物感染において特に重要である。
【０２６４】
要約：
提示した実施例において、本発明者らは、ＤＮＡ ＩＤを分類するために使用することができる他のＤＮＡ ＩＤ特性を同定するためのならびにルールおよびパラメータを確立するためのサンプルデータの生成および使用の仕方についての手法を教示し、例証した。したがって、今や、本発明者らが、ＤＮＡ ＩＤおよびルールの具体的な特性について説明しなくても、読者にとって、実施例に記載のステップを行ってＡＥＳの追加の分類、ルールおよびパラメータを生成することは、容易である。
【０２６５】
本コンピュータプログラムを実行して発明の機能を行う１つまたは複数の専用プロセッサーにより、インプットデータを操作することおよび／またはアウトプットデータを生成することによって、上記方法ステップを行うことができる。方法ステップを、専用論理回路、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＦＰＡＡ（フィールドプログラマブルアナログアレイ）、ＣＰＬＤ（結合プログラム可能論理回路）、ＰＳｏＣ（プログラマブルシステムオンチップ）、ＡＳＩＰ（特定用途向け命令セットプロセッサー（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ−ｓｅｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などにより行うこともでき、そのような専用論理回路として装置を実装することができる。サブルーチンは、内蔵コンピュータプログラムおよび／もしくはプロセッサー、ならびに／または１つもしくは複数の機能を実装する特殊回路の部分を指すこともある。
【０２６６】
コンピュータプログラムの実行に好適なプロセッサーとしては、例として、専用マイクロプロセッサーが挙げられる。一般に、プロセッサーは、リードオンリーメモリーまたはランダムアクセスメモリーまたは両方からの命令およびデータを受信することができる。コンピュータの必須要素は、命令を実行するための専門プロセッサー、ならびに命令および／またはデータを記憶するための１つまたは複数の特異的に割り当てられたメモリーデバイスである。キャッシュなどのメモリーデバイスを使用して、データを一時的に記憶することができる。メモリーデバイスを長期データストレージに使用することもできる。一般に、コンピュータはまた、データを記憶するための１つまたは複数の大容量記憶デバイス、例えば、磁気ディスク、光磁気ティスクまたは光ディスクを含むか、またはそのようなデバイスからデータを受信するもしくはそのようなデバイスにデータを転送するために動作可能に結合されるか、または両方である。コンピュータを、通信ネットワークに動作可能に結合して、ネットワークから命令および／もしくはデータを受信することもでき、ならびに／またはネートワークに命令および／もしくはデータを転送することもできる。コンピュータプログラム命令およびデータの具現化に好適なコンピュータ可読記憶媒体は、すべての形態の揮発性および不揮発性メモリーを含み、それらには、例として、半導体メモリーデバイス、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭおよびフラッシュメモリーデバイス；磁気ディスク、例えば、内蔵ハードディスクまたはリムーバブルディスク；光磁気ディスク；ならびに光ディスク、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤおよびブルーレイディスクが含まれる。プロセッサーおよびメモリーを専用論理回路によって補完することおよび／または専用論理回路に組み込むことができる。
【０２６７】
ユーザーとの対話もたらすために、上記技術を、ユーザーに対して情報を表示するための表示デバイス、例えば、ＣＲＴ（ブラウン管）、プラズマまたはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニター、モバイルデバイスのディスプレイまたは画面、ホログラフィックデバイスおよび／またはプロジェクターと、ならびにユーザーがコンピュータにインプットする（例えば、ユーザーインターフェース要素と相互作用する）ことができるキーボードおよびポインティングデバイス、例えば、マウス、トラックボール、タッチパネルまたはモーションセンサーと、通信しているコンピュータデバイス上に、実装することができる。他の種類のデバイスを使用して、ユーザーとの対話をもたらすこともできる；例えば、ユーザーに提供されるフィードバックは、任意の形態の感覚フィードバック、例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバックまたは触覚フィードバックであることができ；ユーザーからのインプットを、音響、音声および／または触覚インプットを含む任意の形態で、受信することができる。
【０２６８】
上記の技術を、バックエンド要素を含む分散型コンピュータシステム内に実装することもできる。バックエンド要素は、例えば、データサーバー、ミドルウェア要素、および／またはアプリケーションサーバーでありうる。上記の技術を、フロントエンド要素を含む分散型コンピュータシステム内に実装することもできる。フロントエンド要素は、例えば、グラフィカルユーザーインターフェースを有するクライアントコンピュータ、ユーザーが実装例と対話することができるウェブブラウザ、および／または送信デバイス用の他のグラフィカルユーザーインターフェースでありうる。上記の技術を、そのようなバックエンド、ミドルウェアまたはフロントエンド要素の任意の組合せを含む分散型コンピュータシステム内に実装することもできる。
【０２６９】
コンピュータシステムの要素を、デジタルまたはアナログデータ通信（例えば、通信ネットワーク）の任意の形態または媒体を含みうる、送信媒体によって、相互接続することができる。送信媒体は、１つもしくは複数のパケットベースのネットワークおよび／または１つもしくは複数の回路ベースのネットワークを任意の構成で含むことができる。パケットベースのネットワークとしては、例えば、インターネット、キャリアインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、キャンパスエリアネットワーク（ＣＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ホームエリアネットワーク（ＨＡＮ））、プライベートＩＰネットワーク、ＩＰ構内電話交換機（ＩＰＢＸ）、ワイヤレスネットワーク（例えば、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、ブルートゥース、近距離無線通信（ＮＦＣ）ネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）ネットワーク、ＨｉｐｅｒＬＡＮ）、および／または他のパケットベースのネットワークを挙げることができる。回路ベースのネットワークとしては、例えば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、レガシー構内電話交換機（ＰＢＸ）、ワイヤレスネットワーク（例えば、ＲＡＮ、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、グローバル移動通信システム（ＧＳＭ）ネットワーク）、および／または他の回路ベースのネットワークを挙げることができる。
【０２７０】
ネットワークリンクは、通常、１つまたは複数のネットワーク経由で他のデータデバイスへのデータ通信をもたらす。例えば、ネットワークリンクは、ローカルネットワーク経由で、ホストコンピュータへの、またはインターネットサービスプロバイダーもしくはプライベートネットワークサービスプロバイダー（「ＩＳＰ」）により運営されるデータ装置への接続を提供することができる。そしてまた、ＩＳＰは、「インターネット」と一般に呼ばれているワールドワイドネットワーク、またはプライベートネットワークなどの、パケットデータ通信ネットワーク経由で、データ通信サービスを提供する。プライベートネットワークの例は、法執行機関をつなぐ安全データネットワークであり、ＤＮＡおよび／または非ＤＮＡ情報の送信に使用される。ローカルネットワークおよびインターネット両方は、電子、電磁または光学シグナルを使用し、これらによってデジタルデータストリームが運ばれる。
【０２７１】
伝達媒体による情報転送は、１つまたは複数の通信プロトコルに基づくことがある。通信プロトコルとしては、例えば、イーサネットプロトコル、インターネットプロトコル（ＩＰ）、ボイスオーバーＩＰ（ＶＯＩＰ）、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）プロトコル、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、セッション初期化プロトコル（ＳＩＰ）、Ｈ．３２３、メディアゲートウェイコントロールプロトコル（ＭＧＣＰ）、シグナリングシステム番号７（ＳＳ７）、グローバル移動通信システム（ＧＳＭ）プロトコル、プッシュ・トゥ・トーク（ＰＴＴ）プロトコル、ＰＴＴオーバーセルラー（ＰＯＣ）プロトコル、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）、３ＧＰＰロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）および／または他の通信プロトコルを挙げることができる。
【０２７２】
コンピュータシステムのデバイスとしては、例えば、コンピュータ、ブラウザデバイスを伴うコンピュータ、電話、ＩＰフォン、モバイルデバイス（例えば、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）デバイス、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータ、電子メールデバイス）および／または他の通信デバイスを挙げることができる。ブラウザデバイスとしては、例えば、ワールドワイドウェブブラウザ（例えば、Ｇｏｏｇｌｅ，ｉｎｃ．からのＣｈｒｏｍｅ（商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＭｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（登録商標）、および／またはＭｏｚｉｌｌａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＭｏｚｉｌｌａ（登録商標）Ｆｉｒｅｆｏｘ）を備えているコンピュータ（例えば、デスクトップコンピュータおよび／またはラップトップコンピュータ）が挙げられる。モバイルコンピュータデバイスとしては、例えば、Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｉｎ  ＭｏｔｉｏｎからのＢｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、および／またはＡｎｄｒｏｉｄ（商標）ベースのデバイスが挙げられる。ＩＰフォンとしては、例えば、Ｃｉｓｃｏ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＣｉｓｃｏ（登録商標）Ｕｎｉｆｉｅｄ  ＩＰ  Ｐｈｏｎｅ  ７９８５Ｇおよび／またはＣｉｓｃｏ（登録商標）Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｈｏｎｅ  ７９２０が挙げられる。
【０２７３】
本明細書に記載のコンピュータシステムを、本発明の方法を使用して、ネットワークに接続することができるクライアントコンピュータを有する法医学職員にネットワークを通してサービスを提供するように、構成することができる。これらのサービスを、上記のコンピュータシステム、またはコンピュータシステムにネットワーク、ネットワークリンクもしくは通信インターフェースによって接続されている別のコンピュータシステムのどちらかに格納されている他のソフトウェアに提供することもできる。データが漏洩も公開もされないことを保証するために、およびデータへのすべてのアクセスを追跡するために、コンピュータ科学およびコンピュータセキュリティーの分野において公知の認証および／または暗号化方法を使用して、サービスを保護することができる。コンピュータシステムならびに他の関連情報ストレージおよび通信要素を、コンピュータ科学およびコンピュータセキュリティーの分野において公知のデバイスおよび方法を使用して、例えば、ファイアウォール、物理的アクセス制御、電力調整装置、およびバックアップまたは冗長電源を用いて、保護することができる。コンピュータシステムおよびコンピュータ可読媒体によって記憶される情報を、当技術分野において周知であるものなどの、バックアップまたは冗長情報ストレージシステムを使用して、さらに保護することができる。例としては、テープストレージシステムおよびＲＡＩＤストレージアレイが挙げられる。
【０２７４】
含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）、含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）、および／または各々の複数形は、非限定的であり、列挙されている部分を含み、かつ列挙されていない追加の部分を含むことができる。および／またはは、非限定的であり、列挙されている部分の１つまたは複数、および列挙されている部分の組合せを含む。
【０２７５】
主題の趣旨または本質的特性を逸脱することなく他の特定の形態で主題を実施することができることは、当業者には理解されるであろう。したがって、上述の実施形態は、あらゆる点で、本明細書に記載の主題を制限するものではなく説明に役立つものと、見なされたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７ａ】
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【図２７ｂ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１ａ】
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【図３１ｂ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５ａ】
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【図３５ｂ】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７ａ】
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【図４７ｂ】
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【図４７ｃ】
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【図４８ａ】
2020527799.tif 000069
【図４８ｂ】
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【図４８ｃ】
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【図４８ｄ】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
2020527799.tif 000087
【図６４ａ】
2020527799.tif 000088
【図６４ｂ】
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【図６４ｃ】
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【図６５ａ】
2020527799.tif 000091
【図６５ｂ】
2020527799.tif 000092
【図６５ｃ】
2020527799.tif 000093
【図６６】
2020527799.tif 000094
【図６７】
2020527799.tif 000095
【図６８】
2020527799.tif 000096
【図６９】
2020527799.tif 000097
【図７０】
2020527799.tif 000098
【図７１】
2020527799.tif 000099
【図７２】
2020527799.tif 000100
【図７３】
2020527799.tif 000101
【図７４】
2020527799.tif 000102
【図７５】
2020527799.tif 000103
【図７６】
2020527799.tif 000104
【国際調査報告】
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2020527799.tif 000106
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