D6S1043 基因座檢出三帶型等位基因2例及遺傳分析

王 芳胡 拓石 君趙 熙

（1.常德市公安局刑事科學(xué)技術(shù)研究所，湖南 常德 415000；2.常德市廣德司法鑒定中心，湖南 常德 415000）

D6S1043 基因座檢出三帶型等位基因2例及遺傳分析

王 芳1，2胡 拓1石 君1趙 熙1

（1.常德市公安局刑事科學(xué)技術(shù)研究所，湖南 常德 415000；2.常德市廣德司法鑒定中心，湖南 常德 415000）

目的：在親子鑒定案件中檢出D6S1043基因座三帶型。方法：提取個體不同組織DNA樣本，經(jīng)復(fù)合熒光PCR 擴(kuò)增和毛細(xì)管電泳分析2716個案例（共6246名個體）的STR分型。結(jié)果：在1個父子單親鑒定案例中，2名個體的D6S1043基因座上出現(xiàn)三帶型等位基因。用 PowerPlex?21熒光標(biāo)記復(fù)合擴(kuò)增試劑盒對包含D6S1043在內(nèi)的21個STR 基因座進(jìn)行檢測，父親D6S1043基因座分型為17/18/21，兒子分型為10/17/18，電泳峰高和峰面積之比均為1∶1∶1，用SinofilerTM試劑盒復(fù)核檢測結(jié)果相同。結(jié)論：在本文發(fā)現(xiàn)的案例中，父親的等位基因17和18均遺傳給了兒子，導(dǎo)致兒子表現(xiàn)為三帶型等位基因。D6S1043三帶型非常罕見，在分析時應(yīng)采用不同方法或者試劑盒進(jìn)行驗(yàn)證，保證鑒定結(jié)果的可靠性。

短串聯(lián)重復(fù)序列；D6S1043基因座；三帶型等位基因

由于適用于各種來源的生物性檢材，且靈敏度高、快速、準(zhǔn)確，所需檢材量少等優(yōu)點(diǎn)，短串聯(lián)重復(fù)序列（short tandem repeat,STR）已經(jīng)成為了國內(nèi)外法醫(yī)學(xué)親子鑒定和個體識別的主要方法。正常情況下，單個STR基因座經(jīng)PCR擴(kuò)增和電泳圖譜分析，純合子個體圖譜表現(xiàn)為只有1條帶或者1個基因峰，雜合子個體圖譜表現(xiàn)為2條帶或者2個基因峰，不會出現(xiàn)3條帶或3個基因峰的現(xiàn)象。本文在2716個親子鑒定案例（6246名個體）中，于1個父子對（2名個體）D6S1043基因座上檢出三帶型等位基因,現(xiàn)報道并對其進(jìn)行遺傳分析如下。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣本

全部樣本來源于2012年8至2016年4月常德市廣德司法鑒定中心所接待的親子鑒定案例，共2716例（6246名個體）。檢材包括人體血樣、唾液斑、精斑、毛發(fā)等。

1.1.2 主要試劑與儀器

PowerPlex?21復(fù)合擴(kuò)增試劑盒（美國Promega公司），SinofilerTM復(fù)合擴(kuò)增試劑盒（美國AB公司），GeneAmp?9700 PCR系統(tǒng)、ABI-3130XL型基因分析儀（美國AB公司）。

1.2 方法

1.2.1 DNA提取

采用Chelex-100法提取上述樣本DNA。

1.2.2 STR多態(tài)性檢驗(yàn)

取上述檢材DNA提取液各適量，在GeneAmp?9700 PCR系統(tǒng)上，以PowerPlex?21復(fù)合擴(kuò)增系統(tǒng)擴(kuò)增，復(fù)核驗(yàn)證時，以SinofilerTM復(fù)合擴(kuò)增系統(tǒng)擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物在3130XL基因分析儀上進(jìn)行STR多態(tài)性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 D6S1043基因座三帶型等位基因的基因分型

在2716個親子鑒定案例（6246名個體）中，于為上戶的父子單親鑒定中檢見2例D6S1043基因座三帶型等位基因。父親的D6S1043基因座分型為17/18/21，兒子的D6S1043基因座分型為10/17/18（表1）。

表1 單親鑒定中三帶型等位基因

2.2 D6S1043基因座三帶型等位基因電泳結(jié)果分析

所有樣本提取DNA后，采用PowerPlex?21復(fù)合擴(kuò)增試劑盒對21個STR 基因座進(jìn)行檢測，本案例在D6S1043基因座檢出三帶型等位基因。對于該案例，再用SinofilerTM復(fù)合擴(kuò)增試劑盒對包含D6S1043基因座在內(nèi)的16個STR基因座進(jìn)行檢測，父親D6S1043基因座基因分型為17/18/21，兒子D6S1043基因座基因分型10/17/18，電泳峰高和峰面積之比都約為1∶1∶1（表1），兩種試劑盒檢測結(jié)果一致，從而證實(shí)了D6S1043基因座三帶型等位基因的真實(shí)性（圖1）。

圖1 D6S1043三帶型等位基因分型圖譜

3 討論

STR廣泛存在于人類基因組中，具有高度多態(tài)性，核心序列一般由2～6個堿基構(gòu)成，由核心序列串聯(lián)重復(fù)排列數(shù)目的變化產(chǎn)生長度多態(tài)性。STR基因座在基因傳遞過程中完全遵循孟德爾遺傳定律，即父母各把自己一半的DNA遺傳給孩子，孩子分別帶有一半父親的DNA,一半母親的DNA，正常情況下不會出現(xiàn)3條帶型等位基因的現(xiàn)象。因此，親子鑒定中罕見三帶型等位基因的檢出。Crouse 等［1］于1999 年首次報道了三等位基因（tri-allelic pattern）或三帶型等位基（three-banded allele pattern）現(xiàn)象。截至2015年9月11日，在STR數(shù)據(jù)庫（http://www.cstl.nist.gov/strbase/）中共收錄三帶型等位基因388例，不包含本案例中檢出的D6S1043三帶型等位基因。國內(nèi)報道中僅有一篇文獻(xiàn)提出D6S1043三帶型等位基因[2]。本文中檢出的D6S1043三帶型17/18/21與10/17/18尚未見報道。

三帶型包括Type1和Type2兩種類型，Type1表現(xiàn)為其中兩個峰的峰高之和約等于另一個峰，Type2表現(xiàn)為三個峰的峰高接近[3]。本文父親D6S1043檢出的三帶型17/18/21與兒子檢出的10/17/18三帶型，其電泳峰高和峰面積之比約為1∶1∶1，均屬于Type2三帶型。該父子對中父親與兒子共有17/18等位基因，推測系父親的等位基因17/18同時遺傳給了兒子，導(dǎo)致兒子也與其一樣表現(xiàn)為三帶型，此與陳玲[2]等的研究結(jié)果一致。

目前產(chǎn)生三帶型等位基因的確切機(jī)制還不是十分明確，根據(jù)研究推測，有以下幾個方面可能：一是父系或母系同源染色體在減數(shù)分裂時不分離而整體遺傳給子代，即三體綜合征。是否為三體綜合征，可以通過采集靜脈血進(jìn)行血細(xì)胞培養(yǎng)作染色體核型分析得知。二是同源染色體在減數(shù)分裂時出現(xiàn)不等價交換導(dǎo)致等位基因重復(fù)[4]。三是在受精卵發(fā)育階段，染色體不分離產(chǎn)生不同基因型細(xì)胞組成的嵌合體[5]。四是雙胞胎可能在子宮內(nèi)發(fā)生胚胎間血液交換，出現(xiàn)三帶型等位基因[6]。另外，有研究顯示，同一基因座在不同人群中出現(xiàn)三等位基因的模式可能并不相同[7]。

目前對于親子鑒定案件涉及的三帶型STR 基因座尚無統(tǒng)一的親權(quán)指數(shù)（paternity index，PI）計算方法[8]，一般將親代傳給子代的兩個等位基因視為整體進(jìn)行計算[9]。三帶型某兩個等位基因作為整體在群體中遺傳的頻率可用這兩個等位基因頻率的乘積進(jìn)行評估。如不能確認(rèn)作為整體遺傳的等位基因，可用任兩等位基因頻率乘積中的最小值進(jìn)行估算[10]。

人群中三帶型等位基因尚屬罕見，若在基因分型時出現(xiàn)這種現(xiàn)象，需引起重視。首先應(yīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，排除模板污染、PCR 擴(kuò)增引起的非特異產(chǎn)物、內(nèi)標(biāo)或ladder分型是否正確等問題，然后采用其他擴(kuò)增體系驗(yàn)證，若仍為三帶型等位基因，才能作出定論。必要時進(jìn)行單基因座擴(kuò)增和測序，確定保證鑒定結(jié)論的可靠性。

[1] Crouse CA,Rogers S,Amiott E,et al.Analysis and interpretation of short tandem repeat microvariants and three-banded allele patterns using multiple allele detection systems[J].J Forensic Sci,1999,44(1):87-94.

[2] 陳玲,劉超,邱平明,等.常染色體STR基因座三帶型的觀察與分析[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志,2014,29(4):316-318.

[3] Lane A B.The nature of tri- allelic TPOX genotypes in Afri-can populations[J].Forensic Sci Int Genet,2008,2(2): 134-137.

[4] 王保捷,丁梅,趙東,等.TPOX 基因座三個基因的檢出及遺傳多態(tài)性分析[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志,2001,16(1):16-18.

[5] 李璞.醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)[M].第 2 版.北京:中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社,2004:126-127.

[6] Rubocki RJ,McCue BJ,Duffy KJ,et al.Natural DNA mixtures generated in fraternal twins in utero[J].J Forensic Sci,2001, 46(1):120-125.

[7] 劉秋玲,賴運(yùn)科,呂德堅,等.TPOX 基因座遺傳多態(tài)性及三等位基因研究[J].證據(jù)科學(xué),2010,18(6):748-749.

[8] 林漢光,許傳超,唐劍頻,等.常染色體 STR 三體基因座父權(quán)指數(shù)計算方法探討[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志,2013,28(5):400-403.

[9] Charles HB.Forensic mathematics[EB/OL]. http://charlesbrenner.com/, 2014-12-19/2014-12-25.

[10] Lukka M,Tasa G,Ellonen P,et al. Triallelic patterns in STR loci used for paternity analysis: evidence for a duplication in chromosome 2 containing the TPOX STR locus[J]. Forensic Sci Int,2006,164(1):3-9.

Genetic analysis of two three-banded allele patterns in D6S1043 locus

Aim: To report a three-banded allele pattern of the STR locus D6S1043 in a paternity identification. Methods: DNA was extracted from different tissue samples of the individual. STR genotype of 2716 cases (6246 individuals) were determined and analyzed by multiplex fluorescent PCR amplication and capillary electrophoresis. Results: Two cases were confirmed to have three-banded allele locating in D6S1043 locus in a father-child case. PowerPlex?21 multiplex fluorescent PCR amplication system detected 21 STR loci including D6S1043 locus．Father's alleles in D6S1043 locus were17/18/21.Child’s alleles in D6S1043 locus were10/17/18, the height and area ratio in D6S1043 locus both were about 1:1:1. The result of three-banded allele of D6S1043 locus was the same as SinofilerTM kit. Conclusions: In this case father's 17 and 18 alleles passed on to his son leading to the three-banded allele pattern. The three-banded allele pattern of the STR locus D6S1043 is rare. To ensure the reliability of analysis results, different methods should be adopted for validation.

STR; D6S1043 locus; three-banded allele

R394

A

1008-1151(2016)07-0087-02

2016-06-13

王芳（1984－），女，湖南常德人，常德市公安局刑事科學(xué)技術(shù)研究所法醫(yī)師，從事法醫(yī)物證工作。