雙親雙子女四聯(lián)體親緣鑒定似然比率計(jì)算

周 密,李欣欣,丁仁杰,張韓秋

(蕪湖市公安局 刑警支隊(duì),安徽 蕪湖 241001)

親緣鑒定是法醫(yī) DNA分析應(yīng)用的一個(gè)領(lǐng)域,它通過 DNA檢驗(yàn)確定假設(shè)的父母與子女之間是否存在親生血緣關(guān)系。已應(yīng)用的親緣鑒定模型包括雙親親緣鑒定(三聯(lián)體)和單親親緣鑒定(二聯(lián)體)[1],但尚未有雙親雙子女四聯(lián)體親緣鑒定的分析方法的報(bào)道。因此,本文通過建立雙親雙子女四聯(lián)體分析模型對(duì)其血緣關(guān)系進(jìn)行鑒定。

1 材料及方法

1.1 案例材料和實(shí)驗(yàn)方法 一例親緣鑒定案疑父、親母、子女 1、子女 2各提取新鮮血樣 1份,共 4份血樣。上述 4個(gè)樣本均采用硅珠法[2]提取樣本 DNA,采用 PowerPlex 16試劑盒(Promega公司)在 9700型擴(kuò)增儀上進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增,通過 3130XL遺傳分析儀檢測(cè)。

1.2 計(jì)算方法 雙親雙子女四聯(lián)體親緣鑒定模型包括 3種類型：①疑父-親母-雙子女;②疑母-親父-雙子女;③疑父-疑母-雙子女。其中,①類和②類計(jì)算基本相同,只需要將父、母位置互換即可。因此下文僅介紹①類和③類的模型建立方法。

1.2.1 單基因座“疑父-親母-雙子女”四聯(lián)體親緣鑒定模型 似然比率 LR=Hp/Hd。Hp為假設(shè)父同時(shí)成為子女 1和子女 2的親生父的概率。Hd為隨機(jī)男子同時(shí)成為子女 1和子女 2的親生父的概率。

根據(jù)群體遺傳理論,對(duì)處于 Hardy-Weinberg平衡的群體,HW平衡和連鎖平衡定律允許依據(jù)等位基因頻率來估算理論的基因型頻率,純合子個(gè)體基因型頻率為該等位基因頻率的平方,即;雜合子則為兩等位基因頻率乘積的 2倍,即。設(shè) A、B、C、D的基因型頻率分別為 a、b、c、d。 “疑父-親母-雙子女四聯(lián)體 ”的 Hp、Hd、LR的計(jì)算見表1。

1.2.2 單基因座“疑父-疑母-雙子女”四聯(lián)體親緣鑒定模型 似然比率 LR=Hp/Hd。Hp為假設(shè)父和假設(shè)母同時(shí)成為子女 1和子女 2的親生父母的概率。Hd為隨機(jī)男子和隨機(jī)女子同時(shí)成為子女 1和子女 2的親生父母的概率。

計(jì)算方法與 1.2.1類似。“疑父-疑母-雙子女”四聯(lián)體的 Hp、Hd、LR的計(jì)算見表 1。

1.2.3 多個(gè)獨(dú)立分析的基因座的總似然比率

式中 LRi表示某一個(gè)基因座的 LR,n為總基因座數(shù)。

表 1 “父-母-雙子女”四聯(lián)體親緣鑒定似然比率計(jì)算

2 結(jié)果

疑父、親母、子女 1、子女 2血樣均獲得完整遺傳圖譜。應(yīng)用本文所述計(jì)算模型對(duì)該例親緣鑒定案進(jìn)行單個(gè)基因座的似然比率以及 15個(gè)基因座的總似然比率計(jì)算(見表 2)。PowerPlex試劑盒 15個(gè) STR基因座的基因頻率參考安徽地區(qū)漢族人群基因頻率[4]。該例親緣鑒定案 15個(gè)基因座總似然比率為2.245×1011。

表 2 “疑父-親母-雙子女”四聯(lián)體親緣鑒定似然比率計(jì)算

3 討論

親子鑒定最早的應(yīng)用對(duì)象是有爭(zhēng)議的父母與子女之間的血緣關(guān)系的確定,隨著越來越多的遺傳標(biāo)記系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,被檢測(cè)的對(duì)象已不再局限于父母與子女兩代之間的個(gè)體[1,5]。在 DNA實(shí)驗(yàn)室法醫(yī)檢案中,也常常遇到各種非傳統(tǒng)的親緣鑒定類型,包括“父-母-雙子女”類型。對(duì)這種特殊類型的親緣鑒定,以往只能采用雙親(三聯(lián)體)對(duì)每一個(gè)子女單獨(dú)分析,在檢測(cè) STR位點(diǎn)較少的情況下,得到的似然比率常常較低,不能滿足法醫(yī)分析的需要[6]。

根據(jù)傳統(tǒng)的雙親(三聯(lián)體)和單親(二聯(lián)體)算法對(duì)該例親緣鑒定進(jìn)行計(jì)算[7,8],得：①“疑父-親母-子女1”三聯(lián)體15個(gè)位點(diǎn)總似然比率為 7.670×106;②“疑父-親母-子女 2”三聯(lián)體 15個(gè)位點(diǎn)總似然比率為 2.763×105;③“疑父-子女 1”二聯(lián)體 15個(gè)位點(diǎn)總似然比率為 1.036×105;④“疑父-子女 2”二聯(lián)體 15個(gè)位點(diǎn)總似然比率為 1.404×103。而本文所得四聯(lián)體似然比率(2.245×1011)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上述三聯(lián)體/二聯(lián)體的似然比率,與上述最高的似然比率(7.670×106)相比提高了 105的數(shù)量級(jí)。因此,在雙親雙子女親緣鑒定中,可考慮使用本文提供的四聯(lián)體模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的三聯(lián)體和二聯(lián)體分析法,為親緣鑒定提供更加強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

表 1顯示的雙親雙子女四聯(lián)體模型針對(duì)父、母、子女 1、子女 2可能出現(xiàn)的所有基因型進(jìn)行分類,分別計(jì)算不同基因型下的似然比率。因此對(duì)試劑盒的每一個(gè)基因座都需要單獨(dú)計(jì)算其單基因座似然比率,最后將單基因座似然比率連乘得到總似然比率[9]。使用本文提供的公式,數(shù)據(jù)分析和計(jì)算是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜、極易出錯(cuò)的過程。因此,可考慮使用計(jì)算機(jī)編制類似的專業(yè)似然比率計(jì)算器,使用本文建立的計(jì)算模型對(duì)雙親雙子女四聯(lián)體數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析和計(jì)算,簡(jiǎn)化運(yùn)算量,降低錯(cuò)誤率。

此外,當(dāng)子女 1和子女 2基因型相同時(shí)(純合子AA或雜合子 AB),本文將兩子女視為單子女,因此在該情況下 Hp、Hd、LR的計(jì)算結(jié)果與傳統(tǒng)的“父-母-子”三聯(lián)體完全相同。

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