短串联重复序列(short tandem repeat,STR)是个体识别能力极强的人类基因 组,具有非常稳定的遗传性,是现阶段亲 鉴定和个体识别最常用 的遗传 记。近年来,随着STR复合扩增分型系统在亲子鉴定工作中的广泛应用,研究 发现STR存在突变情况,而且关于STR基因座组合的选择也没有一致结论。本以某司法鉴定所于2017年1月至2017年12月期间进行鉴定的亲子鉴定1268个案例3368份样本作为研究对象,探讨 Identifiler plus试剂盒15 个STR基因座在亲子鉴定案例中的突变现象与规律情况,为提高亲子鉴定结果的判断提供参考依据,具体报告如下：
一、 资料与方法
1、临床资料。本组研究将以玉林市妇幼保健院司法鉴定所于 2 0 1 7 年 1 月至 2 0 1 7 年 1 2 月期 间进行鉴定的亲子鉴定 1 2 80 个案例 3 3 6 9 份样本,(其中包括血样 3 3 6 6 份、口腔拭子 3 份)作为研究对象;其中三联体 55 8 例(4 3.5 9％),二联体 7 2 2 例(5 6.4 1 ％),三联体 案例数:二联体案例数＝0.7 7 3:1 .
2、 方法。
1、DNA 提取及扩增 本组所有样本均经 Chelex－100 法提取 DNA,提取方法按照说明书操作;采用 Identifiler plus 试剂 盒 (美 国 ABI 公 司 )复 合 扩 增 15 个 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 应 体 系 为 1 0μL. 热 循 环 参 数:变 性:9 5℃ 11 min;扩增:9 4℃2 0 s,5 9℃3 min,共 2 8 个循环;延伸:6 0℃1 0 min;4℃保温保存.
1 .2.2 扩增产物检测 扩增产物检测采用 Hi－Di＋5 0 0LIZ 混合物 9 μL,与 PCR 产物 1 μL 按 9:1 混 匀,使用 ABI 3 5 0 0DX 基因分析仪(美国 ABI 公司)进行毛细管电泳,基因型分析采用 Gene MapperR ID－X 1 .4 软件进行.
1 .3 统计学方法 本组研究中,所有数据均根据亲权鉴定技术规范(SF/Z JD0 1 0 5 0 0 1 －2 0 1 6)对亲权指数(PI)和累积亲权指数(CPI)进行计算;突变基因认定为与子代等位基因相 差 最小的亲代基因,将该亲代视为突变基因的提供者,以确定突变基因的父－母来源. 用下列公式计算每一 STR 基因座的突变率:
STR基因座的突变率＝(该基因座检出的突变次数/该基因座观察的减数分裂次数)×1 0 0％
二、结果
2.1 鉴定案例基因座突变情况
本组研究中,支持亲子关系 1 2 0 1 例,三联体 5 2 9 例,二联体 6 7 2 例,总共观察到 1 7 3 0 次减数分裂,基因座突变 3 5 例,突变率为 2.0 2 3 1 ％(3 5/1 7 3 0),其中一步突变 3 4 例(9 7.1 4％),两步突变 1 例(2.8 6％);vWA 和 D1 8S51 基因座的突变率最高,均为 0. 2 8 9 0％(5/1 7 3 0);D3S1 3 5 8、D1 3S3 1 7、TPOX 三个基因座未发现突变,其余基因座均 发现有突变;STR 基因座突变率的计算公式:STR 基因座的突变率＝该基因座检出 的突变次数/(双亲案例数×2＋单亲案例数);父系突变(3 0 例)与母系突变(5 例)比 例为 6:1 ,见表 1 .
2.2 支持鉴定案例中基因座突变例数 在 1 2 80 例亲子鉴定案例中,三联体 55 8 例,支持 5 2 9 例(9 4.80％),基因突变 2 1 例,二联体 7 2 2 例,支持 6 7 2 例(9 3.0 7％),基因突变 1 4 例;总共观察到 1 7 3 0 次减数 分裂,见表 2.
三、讨论STR 是现阶段法医物证鉴定中应用最广泛的长度多态性遗传标记,具有高度多 态性,其传递过程遵循孟德尔遗传定律,主要应用于亲子鉴定、个体识别及遗传病连 锁分析等领域[4].Identifiler plus 是 STR 基因座的常用身份鉴定系统,具有非常高 的敏感性和稳定性,而且具有很高的非父排除效能(非父排除率＞0.9999).
STR 在 DNA 合成过程中由于聚合酶复制滑动会使重复序列中核心序列重复次 数改变,导致基因突变,进而造成结果分析的偏差甚至误判.常用的 STR 基因座突 变率约为 0.1 ％~0.5％,因此当鉴定中存在不符合遗传规律的基因座时应增加其他 STR 基因座进行检测,计算 CPI 是 否 达 到“支 持”(CPI＞ 1 0 0 0 0)或“排 除”(CPI＜0.0 0 0 1)的标准,并根据综合分析对结果进行判断,从而保证鉴定结果的准确性.
本组研究中,在1280例亲子鉴定案例中,三联体 55 8 例,支持 5 2 9 例(9 4.80％), 基因突变 2 1 例,二联体 7 2 2 例,支持 6 7 2 例(9 3.0 7％),基因突变 1 4 例,总共观察到 1 7 3 0 次减数分裂,基因座突变共 3 5 例,突变率为 2.0 2 3 1 ％(3 5/1 7 3 0),其中一步突变 3 4 例(9 7.1 4％),两步突变 1 例(2.8 6％);vWA 和 D1 8S51 基因座的突变率最高,均为 0.2 8 9 0％(5/1 7 3 0);D3S1 3 5 8、D1 3S3 1 7、TPOX 三个基 因 座 未 发 现 突 变,其 余 基 因 座 均发现有突变;父系突变与母系突变比例为 6:1 ,STR 基因座突变来源有明显的性别 差异,父系来源的突变率较高,因为相比女性而言,男性精母细胞在形成精子的过程 中,要经过多次复制,复制次数越多,产生滑动错配的机会就越多,发生突变的概率也 越多.
综上所述,SSTR 基因座的突变现象普遍存在,在判断含有基因座突变的案例时, 要增加检测其他 STR 基因座,结合突变 STR 基因座突变率计算亲权指数,计算 CPI 是否达到“支持”(CPI＞1 0 0 0 0)或“排除”(CPI＜0.0 0 0 1)的标准,并综合分析结果,得 出正确的鉴定结论.
