短串聯(lián)重復序列(short tandem repeat,STR)是個體識別能力極強的人類基因 組,具有非常穩(wěn)定的遺傳性,是現(xiàn)階段親 鑒定和個體識別最常用 的遺傳 記。近年來,隨著STR復合擴增分型系統(tǒng)在親子鑒定工作中的廣泛應用,研究 發(fā)現(xiàn)STR存在突變情況,而且關于STR基因座組合的選擇也沒有一致結論。本以某司法鑒定所于2017年1月至2017年12月期間進行鑒定的親子鑒定1268個案例3368份樣本作為研究對象,探討 Identifiler plus試劑盒15 個STR基因座在親子鑒定案例中的突變現(xiàn)象與規(guī)律情況,為提高親子鑒定結果的判斷提供參考依據(jù),具體報告如下：
一、 資料與方法
1、臨床資料。本組研究將以玉林市婦幼保健院司法鑒定所于 2 0 1 7 年 1 月至 2 0 1 7 年 1 2 月期 間進行鑒定的親子鑒定 1 2 80 個案例 3 3 6 9 份樣本,(其中包括血樣 3 3 6 6 份、口腔拭子 3 份)作為研究對象;其中三聯(lián)體 55 8 例(4 3.5 9％),二聯(lián)體 7 2 2 例(5 6.4 1 ％),三聯(lián)體 案例數(shù):二聯(lián)體案例數(shù)＝0.7 7 3:1 .
2、 方法。
1、DNA 提取及擴增 本組所有樣本均經(jīng) Chelex－100 法提取 DNA,提取方法按照說明書操作;采用 Identifiler plus 試劑 盒 (美 國 ABI 公 司 )復 合 擴 增 15 個 STR 基 因 座 (D8S11 7 9、 D2 1 S11 、D7S8 2 0、CSF1PO、D3S1 3 5 8、TH0 1 、D1 3S3 1 7、D1 6S5 3 9、D2S1 3 3 8、D1 9S4 3 3、 vWA、TPOX、D1 8S51 、D5 S8 1 8、FGA),反 應 體 系 為 1 0μL. 熱 循 環(huán) 參 數(shù):變 性:9 5℃ 11 min;擴增:9 4℃2 0 s,5 9℃3 min,共 2 8 個循環(huán);延伸:6 0℃1 0 min;4℃保溫保存.
1 .2.2 擴增產(chǎn)物檢測 擴增產(chǎn)物檢測采用 Hi－Di＋5 0 0LIZ 混合物 9 μL,與 PCR 產(chǎn)物 1 μL 按 9:1 混 勻,使用 ABI 3 5 0 0DX 基因分析儀(美國 ABI 公司)進行毛細管電泳,基因型分析采用 Gene MapperR ID－X 1 .4 軟件進行.
1 .3 統(tǒng)計學方法 本組研究中,所有數(shù)據(jù)均根據(jù)親權鑒定技術規(guī)范(SF/Z JD0 1 0 5 0 0 1 －2 0 1 6)對親權指數(shù)(PI)和累積親權指數(shù)(CPI)進行計算;突變基因認定為與子代等位基因相 差 最小的親代基因,將該親代視為突變基因的提供者,以確定突變基因的父－母來源. 用下列公式計算每一 STR 基因座的突變率:
STR基因座的突變率＝(該基因座檢出的突變次數(shù)/該基因座觀察的減數(shù)分裂次數(shù))×1 0 0％
二、結果
2.1 鑒定案例基因座突變情況
本組研究中,支持親子關系 1 2 0 1 例,三聯(lián)體 5 2 9 例,二聯(lián)體 6 7 2 例,總共觀察到 1 7 3 0 次減數(shù)分裂,基因座突變 3 5 例,突變率為 2.0 2 3 1 ％(3 5/1 7 3 0),其中一步突變 3 4 例(9 7.1 4％),兩步突變 1 例(2.8 6％);vWA 和 D1 8S51 基因座的突變率最高,均為 0. 2 8 9 0％(5/1 7 3 0);D3S1 3 5 8、D1 3S3 1 7、TPOX 三個基因座未發(fā)現(xiàn)突變,其余基因座均 發(fā)現(xiàn)有突變;STR 基因座突變率的計算公式:STR 基因座的突變率＝該基因座檢出 的突變次數(shù)/(雙親案例數(shù)×2＋單親案例數(shù));父系突變(3 0 例)與母系突變(5 例)比 例為 6:1 ,見表 1 .
2.2 支持鑒定案例中基因座突變例數(shù) 在 1 2 80 例親子鑒定案例中,三聯(lián)體 55 8 例,支持 5 2 9 例(9 4.80％),基因突變 2 1 例,二聯(lián)體 7 2 2 例,支持 6 7 2 例(9 3.0 7％),基因突變 1 4 例;總共觀察到 1 7 3 0 次減數(shù) 分裂,見表 2.
三、討論STR 是現(xiàn)階段法醫(yī)物證鑒定中應用最廣泛的長度多態(tài)性遺傳標記,具有高度多 態(tài)性,其傳遞過程遵循孟德爾遺傳定律,主要應用于親子鑒定、個體識別及遺傳病連 鎖分析等領域[4].Identifiler plus 是 STR 基因座的常用身份鑒定系統(tǒng),具有非常高 的敏感性和穩(wěn)定性,而且具有很高的非父排除效能(非父排除率＞0.9999).
STR 在 DNA 合成過程中由于聚合酶復制滑動會使重復序列中核心序列重復次 數(shù)改變,導致基因突變,進而造成結果分析的偏差甚至誤判.常用的 STR 基因座突 變率約為 0.1 ％~0.5％,因此當鑒定中存在不符合遺傳規(guī)律的基因座時應增加其他 STR 基因座進行檢測,計算 CPI 是 否 達 到“支 持”(CPI＞ 1 0 0 0 0)或“排 除”(CPI＜0.0 0 0 1)的標準,并根據(jù)綜合分析對結果進行判斷,從而保證鑒定結果的準確性.
本組研究中,在1280例親子鑒定案例中,三聯(lián)體 55 8 例,支持 5 2 9 例(9 4.80％), 基因突變 2 1 例,二聯(lián)體 7 2 2 例,支持 6 7 2 例(9 3.0 7％),基因突變 1 4 例,總共觀察到 1 7 3 0 次減數(shù)分裂,基因座突變共 3 5 例,突變率為 2.0 2 3 1 ％(3 5/1 7 3 0),其中一步突變 3 4 例(9 7.1 4％),兩步突變 1 例(2.8 6％);vWA 和 D1 8S51 基因座的突變率最高,均為 0.2 8 9 0％(5/1 7 3 0);D3S1 3 5 8、D1 3S3 1 7、TPOX 三個基 因 座 未 發(fā) 現(xiàn) 突 變,其 余 基 因 座 均發(fā)現(xiàn)有突變;父系突變與母系突變比例為 6:1 ,STR 基因座突變來源有明顯的性別 差異,父系來源的突變率較高,因為相比女性而言,男性精母細胞在形成精子的過程 中,要經(jīng)過多次復制,復制次數(shù)越多,產(chǎn)生滑動錯配的機會就越多,發(fā)生突變的概率也 越多.
綜上所述,SSTR 基因座的突變現(xiàn)象普遍存在,在判斷含有基因座突變的案例時, 要增加檢測其他 STR 基因座,結合突變 STR 基因座突變率計算親權指數(shù),計算 CPI 是否達到“支持”(CPI＞1 0 0 0 0)或“排除”(CPI＜0.0 0 0 1)的標準,并綜合分析結果,得 出正確的鑒定結論.
