D18S51基因座上三步突變1例

姚鵬飛，杜情情，楊洪林，張 勇 （. 廣東華醫(yī)大司法鑒定中心，廣東廣州 5040； . 河北醫(yī)科大學法醫(yī)學院，河北石家莊 050000）

1 案例

1.1 案情簡介

因需修改出生醫(yī)學證明，劉某委托我中心鑒定何某(孩子)與劉某(疑父)、陳某(生母)是否具有親子關(guān)系。本中心工作人員采集3位被鑒定人的指尖血至FTA血卡備檢。

1.2 DNA檢驗

采用Chelex-100法提取樣本DNA，分別采用Microreader? 21 Direct ID System(閱 微 基 因 )、Microreader? 23sp ID System(閱微基因)試劑盒對常染色體上39個STR基因座進行復核擴增，并用PowerPlex?21(普洛麥格)試劑盒對常染色體上的19個STR基因座進行驗證。本次實驗擴增儀采用AB9700(美國AB公司)，擴增體系及步驟均按試劑說明書操作，擴增產(chǎn)物均在AB3130XL(美國AB公司)分析儀上進行電泳分離檢測，分析軟件為GeneMapper? ID-X 1.5。并使用ForenSeq? DNA Signature Prep試劑盒(Verogen)中的引物A進行文庫制備，在MiSeq? FGx(illumina)測序平臺進行DNA測序，最后使用ForenSeq UAS軟件(Verogen)分析數(shù)據(jù)，該部分實驗由河北醫(yī)科大學法醫(yī)學院完成。

1.3 結(jié)果分析

1.3.1 毛細管電泳結(jié)果 在用Microreader? 21 Direct ID System(閱微基因)試劑盒檢驗常染色體上20個STR基因座發(fā)現(xiàn)除D18S51基因座外，劉某均能提供給何某必需的等位基因。在D18S51基因座(圖1)，陳某的基因型為“14,16”，何某的基因型為“14,20”，劉某的基因型為“17,23”，劉某不能提供給何某必需的等位基因20，不符合遺傳規(guī)律。采用PowerPlex?21(普洛麥格)試劑盒進行驗證，發(fā)現(xiàn)在上述兩種試劑重合的19個基因座(包括D18S51基因座)均一致，且各基因座峰高、峰面積等方面都比較均衡。使用Microreader? 23sp ID System(閱微基因)試劑盒繼續(xù)檢測19個多態(tài)性STR基因座，發(fā)現(xiàn)3名被鑒定人員在上述基因座上均符合遺傳規(guī)律。

1.3.2 二代測序結(jié)果 ForenSeq? DNA Signature Prep試劑盒的引物A包含一個性別基因座，27個常染色體STR，7個X-STR，24個Y-STR以及94個個體識別SNP。除D18S51基因座外，26個常染色體STR、7個X-STR、24個Y-STR和94個個體識別SNP在該案例中均符合孟德爾遺傳規(guī)律。在D18S51基因座，陳某的重復序列表現(xiàn)為：[AGAA]14AAAGAGAGAG、[AGAA]16AAAGAGAGAG，何某的重復序列表現(xiàn)為：[AGAA]14AAAGAGAGAG、[AGAA]20AAAGA GAGAG，劉某的重復序列表現(xiàn)為：[AGAA]17AAA GAGAGAG、[AGAA]23AAAGAGAGAG，檢測結(jié)果與STR分型結(jié)果一致。

圖1 D18S51基因座分型圖譜

2 討論

現(xiàn)有資料表明，STR突變是DNA復制滑動的結(jié)果，STR突變是符合逐步突變模式的，即每次突變只改變一個重復單位，兩個或更多個重復單位的變化是在前一次突變基礎(chǔ)上發(fā)生的，也就是多步突變是逐步形成的。STR等位基因的突變，絕大多數(shù)是重復單位數(shù)目的改變，每個突變都是增加或減少一個或幾個重復單位。90%以上的STR突變均為增加或減少一個重復單位，即一步突變。二步突變者少于10%，更多步突變的比例更少[1]。

在本文的案例中，D18S51基因座的突變步數(shù)達到了三步，是非常罕見的情形，查閱文獻發(fā)現(xiàn)已有相關(guān)案例報道[2-3]。在親子鑒定過程中，當父母至少一方和孩子為純合子，且峰高不正?；蛘咄蛔儾綌?shù)多的案例需注意是否存在等位基因丟失的可能，可采用另一套檢測系統(tǒng)加以驗證[4]。有條件也可增加檢測高通量二代測序，以排除引物結(jié)合點變異或其它原因?qū)е碌哪繕说任换驍U增失敗。本文案例中，在D18S51基因座上父子母三者基因型均為雜合子，峰高均衡，采用兩種不同試劑盒及二代測序檢測得到一致結(jié)果，可判斷在D18S51基因座為不符合遺傳規(guī)律的基因座，考慮存在突變的可能性，按照《親權(quán)鑒定技術(shù)規(guī)范》(GB/T 37223-2018)中不符合遺傳規(guī)律情形時親權(quán)指數(shù)的計算方法，D18S51基因座的親權(quán)指數(shù)為0.0003。綜上39個STR基因座的累積親權(quán)指數(shù)(CPI)為4.1451× 1018，且在二代測序的94個SNP位點上，三者分型均符合遺傳規(guī)律。聯(lián)合可判定本案中D18S51基因座上不符合遺傳規(guī)律的現(xiàn)象為三步突變，且支持參與鑒定的三者間存在親子關(guān)系。

作為目前親子鑒定中常用的遺傳標記 STR突變率在 0～7×10-3之 間，平均約 2×10-3。目前一般案件的檢測位點基本在20個左右，有些特殊案例甚至會檢測到40～50個位點，所以突變案件比例就顯得較高了，多步突變案件也時有發(fā)生。任何情況都不能僅憑一個遺傳標記不符合遺傳規(guī)律就做出排除親權(quán)關(guān)系的意見，遇見疑似突變情況，建議可采用不同廠家的檢測系統(tǒng)對疑似突變位點加以驗證，以排除等位基因丟失等情況，也可增加檢測遺傳標記或檢測X-STR、Y-STR位點或采用二代測序技術(shù)來加強證據(jù)強度，綜合判定得到鑒定結(jié)果，這樣才能給客戶提供科學、專業(yè)的意見。