基因突變和稀有等位基因共存影響親子關(guān)系分析1例

郝世誠 ，劉 巖 ，魯 滌 ，劉革新 ，袁 麗

（1．2011司法文明協(xié)同創(chuàng)新中心，北京 100088；2.中國政法大學(xué)證據(jù)科學(xué)教育部重點實驗室，北京 100088）

1 案 例

1.1 簡要案情

一起親子鑒定案件，在法院委托本中心之前，已在多家鑒定機(jī)構(gòu)進(jìn)行過親子鑒定，均報告有3個STR基因座不符合遺傳規(guī)律，有的鑒定機(jī)構(gòu)給出了排除親子關(guān)系的鑒定意見，故被檢父提起訴訟，要求解除父子關(guān)系并將撫養(yǎng)權(quán)轉(zhuǎn)移至孩子生母。

1.2 檢驗過程

本中心受理該案后，采集了孩子生母、孩子及被檢父的血痕樣本，按照《法庭科學(xué)DNA實驗室檢驗規(guī)范》（GA/T 383—2014）中的方法進(jìn)行檢驗。用Chelex-100法[1]提取樣本DNA，采用MicroreaderTM21 ID System、MicroreaderTM23sp ID System（閱微基因技術(shù)有限公司）以及PowerPlex?Fusion System、Power-Plex?Y23 System（美國Promega公司）進(jìn)行擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)3130基因分析儀（美國AB公司）檢測，并使用GeneMapperTMID v3.2軟件進(jìn)行分析，檢測各基因座的基因型。

1.3 檢驗結(jié)果

孩子生母、孩子及被檢父的DNA經(jīng)MicroreaderTM21 ID System和MicroreaderTM23sp ID System擴(kuò)增檢驗后發(fā)現(xiàn)，在CSF1PO和D12S391基因座上，被檢父不能提供孩子的生父基因，但相近的等位基因之間僅差1個重復(fù)單位。另外，在D19S433基因座上，bin內(nèi)被檢父與孩子均只有一個等位基因，分別為15.2和14，經(jīng)仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)bin外69 bp處都有off-ladder（OL）峰，遂使用 PowerPlex?Fusion System 印證，同樣發(fā)現(xiàn)bin外有等位基因，經(jīng)分析分型為等位基因4（圖1～2）。因此，在檢測的41個常染色體STR基因座上，除CSF1PO和D12S391基因座外，三人的分型結(jié)果符合孟德爾遺傳規(guī)律。三人在上述3個STR基因座上的分型結(jié)果見表1。

圖1 MicroreaderTM21 ID System中D19S433的檢測結(jié)果

圖2 PowerPlex?Fusion System中D19S433的檢測結(jié)果

表1 孩子生母、孩子及被檢父CSF1PO、D12S391和D19S433基因座的分型結(jié)果

孩子與被檢父的DNA經(jīng)PowerPlex?Y23 System擴(kuò)增檢驗后發(fā)現(xiàn)，在DYS576等23個Y染色體STR基因座上分型一致。

1.4 父權(quán)指數(shù)計算及鑒定意見

按照《法庭科學(xué) DNA親子鑒定規(guī)范》（GA/T 965—2011）計算上述所有基因座的父權(quán)指數(shù)（PI），CSF1PO 基因座的 PI為 μ/（4P10），D12S391 基因座的PI為 μ/（2P23），平均突變率 μ 為 0.002，D19S433 基因座的 PI為 1/（2P4），其中

式中，N為頻率表中該遺傳標(biāo)記等位基因總數(shù)，即2倍樣本含量，Xi為該基因座上已有的等位基因個數(shù)。

采用中國漢族群體遺傳學(xué)資料[2-3]進(jìn)行統(tǒng)計，所檢驗的41個常染色體STR基因座的累積父權(quán)指數(shù)（CPI）為 1.8696×1015，結(jié)合 Y 染色體基因座的分型結(jié)果進(jìn)行分析，支持被檢父為孩子的生物學(xué)父親。

2 討 論

在親子鑒定中，CSF1PO、D12S391和D19S433均是常用的常染色體基因座[4]。本案中，最容易出現(xiàn)錯誤的是D19S433基因座的分型。MicroreaderTM21 ID System中D19S433基因座位于藍(lán)帶片段最小的位置，被檢父和孩子在bin內(nèi)均只有一個等位基因，但在69bp的位置，兩者均出現(xiàn)一個峰。由于該峰片段小于100bp，極易被忽視，一旦遺漏了該等位基因，則在該基因座上表現(xiàn)為不符合孟德爾遺傳定律。為了驗證bin外是否有等位基因，應(yīng)用PowerPlex?Fusion System進(jìn)行復(fù)核，同樣發(fā)現(xiàn)在bin外存在等位基因。根據(jù)《人類DNA熒光標(biāo)記STR分型結(jié)果的分析及應(yīng)用》（GA/T 1163—2014）中稀有等位基因OL的分析方法，對兩個試劑盒中OL等位基因進(jìn)行分型，結(jié)果判斷均為等位基因4，因此，在D19S433基因座上，三人的分型表現(xiàn)符合孟德爾遺傳定律。

D19S433等位基因4是罕見的等位基因，在STRbase庫中沒有列出，只有張懷才等[5]于2015年報道過1例，并經(jīng)測序驗證。該等位基因雖然罕見，但是鑒定實踐中需要關(guān)注此問題，特別是親子鑒定中，當(dāng)僅有個別基因座不符合孟德爾遺傳定律時，要注意是否存在稀有等位基因的情況。

本案中還出現(xiàn)了突變的情況。復(fù)制滑動是導(dǎo)致STR突變的主要原因，常染色體STR基因座的平均突變率約為0.1%～0.2%[6-7]。當(dāng)孩子的等位基因可由親代以一步突變而來時，可以不考慮二步或二步以上的突變[8]。吳微微等[9]觀察的1932個三聯(lián)體家系中，發(fā)生突變的有150個，其中97.3%的突變僅發(fā)生在1個基因座上，2.7%同時在2個基因座上發(fā)生突變，未報道有3個基因座同時發(fā)生突變的現(xiàn)象。本案共檢測了41個常染色體STR基因座，發(fā)現(xiàn)在CSF1PO和D12S391基因座上被檢父不能提供給孩子生父基因，兩個基因座的突變類型均為父源突變，且均考慮為一步突變。經(jīng)計算累積父權(quán)指數(shù)，遠(yuǎn)大于10000，結(jié)合被檢父和孩子的Y染色體STR分型一致的結(jié)果，本中心出具了支持被檢父系孩子生物學(xué)父親的鑒定意見。

本例案件不僅包含了2個STR突變，還包含了1個罕見的稀有等位基因，導(dǎo)致有的鑒定機(jī)構(gòu)誤認(rèn)為在3個STR基因座上出現(xiàn)了不符合遺傳規(guī)律的現(xiàn)象，并給出了排除親子關(guān)系的意見。該案例本身是一個極小概率事件，但這警示我們在日常鑒定中應(yīng)注意等位基因分型的正確性，遇到可疑的OL峰，不能簡單刪除，而要多思考，采用不同試劑盒進(jìn)行重復(fù)檢驗，小心求證，才能出具對被鑒定人及其家庭負(fù)責(zé)的鑒定意見。