STR基因座突變對(duì)親子鑒定準(zhǔn)確性的影響分析

丁彩麗 邊露露 王振作 杜世昌 魏貝貝

（鄭州航空港區(qū)鼎實(shí)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所有限公司，河南 鄭州 450000）

親子鑒定，顧名思義，是一種對(duì)父母、子女關(guān)系的鑒定方法，所使用到的技術(shù)與理論包括遺傳學(xué)、生物學(xué)等，主要通過(guò)子代、親代之間遺傳性狀的遺傳規(guī)律分析，從而判斷親緣關(guān)系是否存在[1]。現(xiàn)代社會(huì)處于比較開放的狀態(tài)，在這種背景下，財(cái)產(chǎn)繼承權(quán)糾紛、撫養(yǎng)權(quán)糾紛等事件越來(lái)越常見。還有新聞報(bào)道中新生兒錯(cuò)抱事件，當(dāng)事人各持己見，往往需要第三方作出公平的裁定，而所使用的裁定依據(jù)中，親子鑒定結(jié)果具有重要的參考價(jià)值?？梢哉f(shuō)親子鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性與上述事件裁定結(jié)果的公正性有著直接性聯(lián)系，必須引起足夠的重視。STR屬于高度串聯(lián)重復(fù)序列，作為一種核心序列，主要由2-7bp構(gòu)成。短串聯(lián)重復(fù)序列與孟德爾遺傳定律相符，并且廣泛分布于基因組中，特點(diǎn)包括高度多態(tài)性、高雜合度、檢測(cè)容易等，作為一種遺傳標(biāo)記，目前已經(jīng)成為法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別、親子鑒定的主要手段[2-3]。但是研究指出，STR基因座突變率較高，這一點(diǎn)可能對(duì)親子鑒定結(jié)果產(chǎn)生一定影響，因此在實(shí)際應(yīng)對(duì)親子鑒定案例時(shí)，若發(fā)現(xiàn)短串聯(lián)重復(fù)序列基因座突變，需要慎重對(duì)待。而掌握STR基因座突變的特點(diǎn)以及其在親子鑒定中產(chǎn)生的影響，可提高鑒定結(jié)果分析的準(zhǔn)確性。

一、親子鑒定研究背景

遺傳物質(zhì)即臨床中所說(shuō)的“DNA”，個(gè)人DNA序列父親、母親各50%，是獨(dú)一無(wú)二的，一般情況下，DNA序列一生都不會(huì)改變，且皮膚組織檢出的DNA序列與血液組織檢出的DNA序列是相同的。DNA親子鑒定即檢驗(yàn)分析遺傳標(biāo)記，從而給出父母、子女雙方親緣關(guān)系是否存在的判定結(jié)果。在我國(guó)歷史上早有“滴骨驗(yàn)親”之說(shuō)，雖然缺乏科學(xué)性，但確實(shí)是親子鑒定技術(shù)的早期應(yīng)用。直至1900年外國(guó)學(xué)者首次提出血型系統(tǒng)，隨著法醫(yī)學(xué)相關(guān)工作人員的深入研究，親子鑒定啟用了血型分析，提高了親子鑒定工作的科學(xué)性，而自1986年DNA指紋技術(shù)的使用后，親子鑒定技術(shù)的發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。如今，關(guān)于財(cái)產(chǎn)、監(jiān)護(hù)權(quán)等糾紛事件的裁定，均有應(yīng)用到親子鑒定，相關(guān)技術(shù)、理論也更為先進(jìn)，為了確保相關(guān)裁定的公正性，需要重視親子鑒定的準(zhǔn)確性。

二、短串聯(lián)重復(fù)序列（STR）

STR在真核生物基因組DNA串聯(lián)重復(fù)序列中存在廣泛，2-6bp為其核心序列，一般有15-30次重復(fù)，于整個(gè)基因組中，STR占比在3%作用。STR基因座中，大多存在多態(tài)性特點(diǎn)，核心序列重復(fù)次數(shù)的差異性是導(dǎo)致其高度多態(tài)性特點(diǎn)的主因，于基因傳遞中，該差異性與孟德爾共顯性遺傳規(guī)律相符[4]。在所有遺傳標(biāo)記中，STR屬于第二代DNA指紋技術(shù)，目前已經(jīng)在親子鑒定、連鎖分析、個(gè)體識(shí)別、遺傳制圖、物種多態(tài)性、疾病基因定位等多個(gè)領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用。

1.STR基因座的特點(diǎn)

STR廣泛分布于常染色體、X染色體、Y染色體上，其特點(diǎn)包括有：第一，STR基因座具有較多的數(shù)目，同時(shí)存在多個(gè)等位基因分布于各STR基因座上；第二，PCR-STR擴(kuò)增具有較高的成功率，擴(kuò)增片段偏短，以＜300bp為主，擴(kuò)增較容易，即使使用的檢材為陳舊、降解類，也可獲取較理想的擴(kuò)增；第三，基因組中STR具有分布廣泛、雜合度高以及等位基因多等特點(diǎn)，在聯(lián)合檢查多個(gè)STR基因座時(shí)，具有比較高的非父排除率和個(gè)體識(shí)別能力；第四，擴(kuò)增后的STR基因座的基因型相差堿基數(shù)＜5bp，可予以同時(shí)擴(kuò)增，使微量生物檢材得到更充分的利用；第五，STR基因座之間具有相似的擴(kuò)增條件，能夠進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增；第六，PCR-STR擴(kuò)增具有較高的靈敏度，模板DNA所需量較少，在刑事案件采集現(xiàn)場(chǎng)微量物證進(jìn)行DNA檢測(cè)中具有較高的適用性；第七，PCR-STR檢測(cè)程序可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，在DNA分型的標(biāo)準(zhǔn)化管理，包括儲(chǔ)存和聯(lián)網(wǎng)，于刑事案件偵查中串案、并案有重要的輔助價(jià)值[5-6]。

2.Y染色體STR基因座的特點(diǎn)

Y染色體STR標(biāo)記對(duì)父權(quán)鑒定、法醫(yī)學(xué)分析均有著重要的作用，其具有較短的擴(kuò)增偏短，較高的多態(tài)信息含量，是現(xiàn)代群體遺傳學(xué)和法醫(yī)學(xué)的重要研究工作，至今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的Y染色體STR基因座已經(jīng)超過(guò)250個(gè)，以DYS19、DYS389I、DYS389II、DYS390等最為常見。Y染色體是男性獨(dú)有，有7Mbp左右，相較常染色體其特點(diǎn)有：第一，Y染色體為單倍體，減數(shù)分裂時(shí)，除在常染色體區(qū)域與X染色體重組外，其余大部分皆無(wú)重組現(xiàn)象；第二，父系遺傳，較穩(wěn)定，可毫無(wú)改變遺傳給兒子。

3.X染色體STR基因座的特點(diǎn)

X染色體屬于性染色體，男性以XY表示，女性以YY表示，其中男性的X、Y，前者遺傳自母親，且會(huì)將其遺傳給女兒；女性的X、X，分別來(lái)自父親、母親。X染色體與Y染色體、常染色體的遺傳皆有所不同。X染色體STR基因座因遺傳方式的獨(dú)特性，于姐妹親緣鑒定缺乏雙親檢材的情況下，可以提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

三、STR基因座檢測(cè)方法

標(biāo)本選擇：包括口腔咽拭子、血液、毛發(fā)、胎兒絨毛或羊水等。

設(shè)備儀器準(zhǔn)備：自動(dòng)遺傳分析儀，配套試劑盒、PCR擴(kuò)增儀等。

檢測(cè)方法：使用試劑盒按照操作說(shuō)明對(duì)STR基因座進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增，期間需要對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行控制，維持在10uL，然后結(jié)合親子鑒定所需具體調(diào)整參數(shù)，溫度與對(duì)應(yīng)操作時(shí)間如下，30℃-10min、42℃-30min、99℃-5min、5℃-5min，共完成35個(gè)循環(huán)，最后實(shí)施72℃-10min，所得產(chǎn)物保存于4℃環(huán)境下。使用3500DX基因分子儀對(duì)上述擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行毛細(xì)血管電泳操作，然后以全自動(dòng)分析儀確定親緣關(guān)系。

四、STR基因座突變對(duì)親子鑒定準(zhǔn)確性的影響

研究指出，DNA合成中，STR存在較高的突變率，這種STR基因座突變現(xiàn)象的發(fā)生可能導(dǎo)致鑒定結(jié)果分析出現(xiàn)偏差，而STR基因座突變來(lái)源性別上差異明顯，并且父親這邊有更高的突變率，這一點(diǎn)可能是由于男性精子形成過(guò)程中精母細(xì)胞的多次復(fù)制導(dǎo)致，復(fù)制次數(shù)高低與突變率高低呈正比親子鑒定工作中需要對(duì)STR基因座突變現(xiàn)象引起重視，綜合計(jì)算親權(quán)指數(shù)，以便進(jìn)一步保障鑒定工作的準(zhǔn)確性。

根據(jù)蘇麗娟等指出，親子鑒定工作中STR基因座突變現(xiàn)象較多發(fā)，其以親子鑒定結(jié)果顯示“肯定”的306例案例進(jìn)行分析，對(duì)其中20個(gè)STR基因座突變的特征進(jìn)行觀察，結(jié)果基因突變共發(fā)現(xiàn)8例，7例為一步突變，1例為二步突變，相關(guān)STR基因座共有6個(gè)，所有基因突變案例中，3/4來(lái)源于父系，1/4來(lái)源于母系，STR基因座突變特點(diǎn)為親子鑒定工作提供了有力的數(shù)據(jù)支持，可以進(jìn)一步提升結(jié)果準(zhǔn)確性。根據(jù)周冰燚等指出，STR基因座突變這一現(xiàn)象在親子鑒定工作中較常見，其對(duì)1628份樣本的鑒定情況進(jìn)行分析，557例認(rèn)定案例，其中19例觀察到基因突變，突變次數(shù)20次，19例為一步突變，1例為二步突變，8/9來(lái)源于父系，1/9來(lái)源于母系，該報(bào)道認(rèn)為STR基因座復(fù)合擴(kuò)增分型系統(tǒng)的非父排除效能較高，基本能夠使親子鑒定得到滿足，但是對(duì)于鑒定中的突變現(xiàn)象，需要慎重，可通過(guò)對(duì)STR位點(diǎn)的補(bǔ)充檢測(cè)和STR測(cè)序等方式進(jìn)一步提升鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)上述報(bào)道可知STR基因座突變屬于親子鑒定工作中的多發(fā)現(xiàn)象，了解和掌握其特征，有助于增加鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性[7-8]。

賴力等研究了STR基因座在二聯(lián)體親子鑒定中的突變規(guī)律及特點(diǎn)，采用Identifiler 15個(gè)STR基因座檢測(cè)系統(tǒng)，篩選1683例二聯(lián)體親子鑒定中1~2個(gè)STR基因座不符合遺傳規(guī)律的案例，統(tǒng)計(jì)分析基因座突變率及特點(diǎn)。研究指出，當(dāng)二聯(lián)體親子鑒定1~2個(gè)STR基因座不符合遺傳規(guī)律時(shí)，應(yīng)增加其他遺傳標(biāo)記檢測(cè)；若考慮STR基因座存在突變，應(yīng)結(jié)合基因座突變率計(jì)算親權(quán)指數(shù)[9]。

朱遠(yuǎn)雁等在研究中探討了39個(gè)常染色體STR基因座在二聯(lián)體親子鑒定突變案例中的應(yīng)用價(jià)值，共檢測(cè)502例二聯(lián)體親子鑒定案例，其中排除親權(quán)關(guān)系17例，485例不排除親權(quán)關(guān)系，10例出現(xiàn)單基因座不符合，加做AGCU 21+1后除1例出現(xiàn)一個(gè)新的STR基因座不符合，其他均符合遺傳規(guī)律,且CPI≥10000。39個(gè)STR基因座的聯(lián)合應(yīng)用能夠有效解決二聯(lián)體親子鑒定中的大部分突變案例[10]。

結(jié)語(yǔ)

親子鑒定準(zhǔn)確性與財(cái)產(chǎn)繼承、撫養(yǎng)權(quán)爭(zhēng)奪等糾紛事件的裁定有著直接性的影響，STR基因座突變?cè)阼b定中較為常見，且突變率對(duì)比男性偏高，主要與男性精子形成中精母細(xì)胞的多次復(fù)制有關(guān)。該現(xiàn)象若忽視將導(dǎo)致親子鑒定結(jié)果出現(xiàn)誤差，進(jìn)而影響相關(guān)事件的裁定結(jié)果。因此在實(shí)際開展親子鑒定時(shí)務(wù)必重視STR基因座突變現(xiàn)象，結(jié)合其特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，以提升鑒定準(zhǔn)確度。