1327例親子鑒定STR基因座突變的分析

【摘要】目的 以湖北地區(qū)為例，選擇1327例親子鑒定結(jié)果為肯定對(duì)其STR基因座突變情況予以分析;方法 選擇1327例親自鑒定結(jié)果為肯定的人群作為研究對(duì)象，先采用Chelex-100法對(duì)其DNA進(jìn)行提取，然后再應(yīng)用Microreader 21 Direct ID System STR熒光檢測(cè)試劑盒對(duì)基因分型進(jìn)行檢測(cè);結(jié)果? 經(jīng)統(tǒng)計(jì)，有315例為雙親三聯(lián)體、單親二聯(lián)體分別為315例、1012例，總共觀察到1642次減數(shù)分裂。其中存在1個(gè)STR 基因座突變的為40例，20個(gè)STR 基因座中發(fā)現(xiàn)基因座突變共17例，包含一步突變39例，二步突變1例。發(fā)現(xiàn)的突變37例來自父親，3例來自母親。結(jié)論 在親子鑒定中， STR基因座突變發(fā)生率較高，針對(duì)這一情況需要逐漸積累STR基因座突變數(shù)據(jù)，應(yīng)用低突變率與其他擁有良好多態(tài)性的遺傳標(biāo)記，提升鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。

【關(guān)鍵詞】遺傳學(xué);突變;親子鑒定;湖北

作為在人類基因組織中廣泛的存在的短串聯(lián)重復(fù)序列（STR），該序列屬于一種具有一定長度的多態(tài)性DNA序列，該序列是將2～7bp作為核心重復(fù)的單位。當(dāng)前，STR基因座已經(jīng)成為人類遺傳學(xué)中至關(guān)重要的一種遺傳標(biāo)記，當(dāng)前被廣泛應(yīng)用在法醫(yī)檢驗(yàn)中。STR其核心序列較短，以至于射線、環(huán)境等均可能致使STR發(fā)生突變，該序列在發(fā)生遺傳時(shí)容易出現(xiàn)變異的情況，因此受到了社會(huì)各界的高度重視，2008年美國血庫學(xué)會(huì)提出父源突變率達(dá)到了0.007%～0.371%，而我國相關(guān)數(shù)據(jù)顯示其突變率達(dá)到了0.008%-0.44%[1] 。接下來分析了1327例親子鑒定STR基因座突變，具體見下文：

1 材料與方法

1.1 樣本

1327例親子鑒定均來源于湖北明鑒法醫(yī)司法鑒定所2015-2016年6月所承辦的案件，且為日常檢案、全部鑒定結(jié)果為肯定，且全部屬于健康無關(guān)個(gè)體。

1.2 DNA提取方法

采用Chelex-100法對(duì)血液樣本中的DNA進(jìn)行提取[4]。

1.3 STR檢測(cè)

采用Microreader 21 Direct ID System STR熒光檢測(cè)試劑盒（閱微基因技術(shù)有限公司），并對(duì)D19S433、D5S818、D21S11、D18S51、等共二十個(gè)STR基因座和1個(gè)性別基因座Amelogenin實(shí)施復(fù)合擴(kuò)增。將擴(kuò)增產(chǎn)物置于ABI 3100遺傳分析儀上對(duì)毛細(xì)管電泳實(shí)施分型，通過GeneMapper ID v3.2軟件進(jìn)行結(jié)果分析。

1.4 STR基因座突變分析

按照文獻(xiàn)[2]的相關(guān)闡述內(nèi)容對(duì)突變的來源進(jìn)行判斷。例如：雙親等位基因，突變的等位基因?yàn)榕c突變成的新等位基因距離步數(shù)相差最小的等位基因，假如相差的步數(shù)一樣時(shí)，突變基因則是結(jié)構(gòu)相似的等位基因;如果步數(shù)一樣時(shí)，且結(jié)構(gòu)相似，那么將其判定為來源不明。假如在突變的STR基因座內(nèi)存在某1個(gè)基因座違反遺傳規(guī)律的情況時(shí)，并且全部屬于一步突變，則親代的等位基因型和子代的等位基因型主要表現(xiàn)出核心重復(fù)序列增多或者減少，本文增多用+1表示，減少用-1表示。

2 結(jié)果

2.1 STR基因座突變率及特征

根據(jù)檢測(cè)，結(jié)果顯示315例為雙親三聯(lián)體親子鑒定，1012例為單親二聯(lián)體親子鑒定，在這些病例中，STR基因座突變的基因共1個(gè)，16例為三聯(lián)體，24例為二聯(lián)體，在20個(gè)STR基因座中觀察到17個(gè)基因座存在突變現(xiàn)象（表1），F(xiàn)GA基因座的突變率最高，為0.305%，而D16S539、D2S441、TPOX基因座未觀察到突變事件。

2.2? STR基因座突變步數(shù)

通過對(duì)同一家系突變基因座上的等位基因型開展分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中一步突變共39例，兩步突變僅1例，通過分析基因座突變情況，發(fā)現(xiàn)有17例對(duì)象的核心重復(fù)序列增加了1個(gè)，1例基因座（子代）突變?yōu)樵黾佣€(gè)核心重復(fù)序列，基因組突變?yōu)闇p少了一個(gè)核心重復(fù)序列的共22例。

2.3 STR基因座突變來源統(tǒng)計(jì)

在觀察到的40例突變中.37例來源于父系.占92.5% ;3例來源于母系，占7.5%，父系來源突變與母系來源突變的比例為12：1，差異顯著（經(jīng)卡法檢驗(yàn)，P<0.001）。

3 討論

3.1 STR基因座突變率

有文獻(xiàn)指出：STR基因座突變率與多態(tài)性程度二者是正相關(guān)，一般情況下，親權(quán)鑒定遺傳標(biāo)記的突變率應(yīng)<0.2%[3]”，由此可見，在親權(quán)鑒定時(shí)，不適宜選擇突變率高的基因座。在本文中，通過檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)突變率最高的為FGA基因座，高達(dá)0.305%，其中未發(fā)現(xiàn)D16S539、D2S441、TPOX基因座發(fā)生突變。

3.2 STR基因座突變模式分析

當(dāng)前，很多學(xué)者都指出STR發(fā)生突變的模式為逐步突變[4]，換而言之即絕大部分的STR基因座的突變方式為完整重復(fù)單位的增加或者減少，其中以單個(gè)重復(fù)單位增減最為常見，而兩個(gè)及以上重復(fù)單位的改變非常罕見。步數(shù)越少，發(fā)生突變的概率就越低，多步突變依然是一步步突變而來的。在上文中發(fā)現(xiàn)一步突變?cè)谕蛔兛偫龜?shù)中所占比例為97.5%，提示其發(fā)生率最高，這與其他學(xué)者的研究結(jié)果一致[5]。

3.3 STR基因座突變的性別差異

通過本研究發(fā)現(xiàn)：父系來源突變是母系來源突變的12倍，且P<0.05，其原因可能為男性精母細(xì)胞在分裂成精子過程中，細(xì)胞分裂的次數(shù)高于女性配子細(xì)胞成熟時(shí)所需的次數(shù)。

3.4 STR基因座突變機(jī)制

當(dāng)前，大部分學(xué)者認(rèn)同接受STR基因座突變的機(jī)制為復(fù)制滑動(dòng)或者復(fù)制滑鏈錯(cuò)配。詳細(xì)而言，在DNA復(fù)制過程中，當(dāng)新生鏈與模板鏈分離時(shí)，在STR基因座的重復(fù)區(qū)域出現(xiàn)堿基錯(cuò)配從而形成一個(gè)乃至數(shù)個(gè)重復(fù)區(qū)域的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致新生鏈縮短或者延長的情況，呈現(xiàn)出1個(gè)重復(fù)單位增加或者減少[6]。

綜上所述，伴隨著進(jìn)行親自鑒定數(shù)量的不斷上漲，相關(guān)領(lǐng)域越來越注重STR基因組突變對(duì)鑒定結(jié)果影響的研究，針對(duì)這一情況，需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)的積累，以提升鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧志輝，吳國光，程良紅，等. 13個(gè)STR 基因座在親子鑒定案例中的基因突變觀察[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志，2003，18（3）：150-153.

[2]張玉靜.分子遺傳學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2000.

[3]李海霞，馬曉燕，張晉湘，等.24個(gè)常用STR基因座的突變觀察與分析[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)科學(xué)版），2010，31（1）：13-16.

[4]李秋陽，豐偉軍，楊慶恩，等.常用STR基因座突變的觀察與分析[J].法醫(yī)學(xué)雜志，2005，21（2）：86-89.

[5]賴力，薛士杰，金靜君，等.福建地區(qū)親子鑒定2363例STR基因座突變研究[J].中外健康文摘，2011，8（33）：24-26.

[6]李茜，程良紅，魏天莉，等.親子鑒定中STR基因座的基因突變分析[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志，2008，23（6）：394-396.

作者簡(jiǎn)介： 盧雅文 （1986.09）女 ，湖北省武漢市，漢族，本科， 研究方向：法醫(yī)物證、親子鑒定