应用多种STR技术对基因嵌合体进行亲权鉴定分析

2011-01-16林源赵珍敏李莉

中国司法鉴定 2011年6期

林源，赵珍敏，李莉

（司法部司法鉴定科学技术研究所，上海市法医学重点实验室，上海200063）

常染色体的STR检验技术已广泛应用于亲权鉴定中，对检测的多个特定基因座而言，一个个体在每个基因座只能得到2个等位基因，这2个等位基因可能相同（纯合子）也可能不同（杂合子），分别来源于其亲生父母亲。单个个体在多个STR基因座同时具有2个以上等位基因的情形极其罕见。本文使用常染色体STR、X染色体STR和Y染色体STR对一家祖孙三代进行DNA分型。

1 材料和方法

1.1 样本材料

因ABO血型不符（母O型，男孩O型，父AB型），孩子的父亲怀疑孩子非自己亲生，遂和孩子生母、孩子一起来本中心进行父子亲权鉴定。本中心采集指血备检，其后为了进一步明确孩子父亲检验结果的可靠性和嵌合体基因的来源，再次采集孩子父亲的唾液、头发和孩子祖父母的血样备检。

1.2 基因组DNA提取

基因组DNA的提取采取Chelex-100法。

1.3 STR扩增

1.3.1 常染色体STR扩增

采用Goldeneye 20A试剂盒（北京基点认知公司）对孩子父亲的血样、发根、唾液以及孩子生母、孩子、孩子祖父母的血样DNA进行常染色体STR基因座的多重PCR扩增，STR基因座依次为D19S433、D5S818、D21S11、D18S51、D6S1043、D3S1358、D13S317、D7S820、D16S539、CSF1PO、Penta D、vWA、D8S1179、TPOX、Penta E、TH01、D12S391、D2S1338、FGA。操作按试剂盒使用说明书进行。

1.3.2 Y-STR扩增

采用Yfiler试剂盒（美国AB公司）对孩子父亲、孩子、孩子祖父母的血样进行Y染色体17个STR基因座的多重PCR扩增，Y-STR基因座依次为DYS456、DYS389I、DYS390、DYS389II、DYS458、DYS19、DYS385 a/b、DYS393、DYS391、DYS439、DYS635、DYS392、Y GATA H4、DYS437、DYS438和DYS448。操作按试剂盒使用说明书进行。

1.3.3 X-STR扩增

采用Xplex-16试剂盒（本实验室自制）对孩子父亲、孩子祖父母的血样进行16个X-STR基因座多重PCR扩增，16个X-STR基因座依次为GATA165B12、DXS101、GATA172D05、HPRTB、DXS981、DXS8378、DXS6795、GATA31E08、DXS6809、DXS6803、DXS9902、DXS6807、DXS7423、DXS7133、DXS6810和DXS7132，操作按试剂盒使用说明书进行。

1.4 扩增产物的检测

1 μL PCR扩增产物与 10 μL Hi-Di甲酰胺-LIZ500混匀，95℃变性3min，通过ABI 3100-Avant型遗传分析仪进行毛细管电泳，收集电泳信息，然后用GeneMapper 3.2软件对各基因座进行分型。

2 结果

2.1 常染色体STR检测结果

采用Goldeneye 20A试剂盒检测得到19个STR基因座，本案中孩子生母、孩子、孩子祖父母的基因型从表1所示结果中可见，孩子父亲在多个基因座均检见嵌合基因（图1 血、发根、唾液DNA分型结果一致），这些嵌合基因都可以从孩子祖父母的STR基因型中找到来源。

2.2 Y-STR扩增检测结果

表1 祖孙三代的常染色体STR检验结果

图1 孩子父亲血样和头发的常染色体STR分型图谱

鉴于孩子父亲STR检验结果的特殊性，选用Yfiler试剂盒进行Y-STR基因座检测。检测结果表明孩子父亲和孩子的单倍型相同（图2）。

2.3 X-STR扩增检测结果

X染色体STR检测，孩子祖母在每个基因座检见2个等位基因，孩子祖父在每个基因座检见1个等位基因（表2），而孩子父亲在多个基因座均检出2-3个等位基因（图3），这些等位基因均可从孩子祖父母的DNA表型找到来源。

3 讨论

在DNA检验中有时会遇到极少数生物样品在多个基因座同时检出2个以上等位基因的情形，它多见于混合样品、样品受到外源性污染或是骨髓移植后病人血样等。对于亲权鉴定实践中观察到的混合基因应进行重复检验，以消除出现样品污染的可能性并验证结果的可靠性。本案例中孩子父亲的血样、头发根、唾液均检见完全一致的嵌合基因，排除了孩子父亲样品被污染的可能性；孩子父亲在每个STR基因座可分别检出2-4个等位基因，一些基因座出现扩增不均衡现象，应为相同大小等位基因的叠加，表明其血样、头发根、唾液中均存在2种不同细胞系的嵌合。Y-STR检验可得到其单倍型，X-STR检验可在不同基因座检出1-3个等位基因，判定孩子父亲的细胞系中存在3条X染色体和1条Y染色体，同时存在XX、XY性别基因。该嵌合体可涉及任何一条染色体的畸变，通常发生在受精卵形成后的卵裂或胚胎正常发育早期。在胚胎发育的不同阶段如果发生了突变，可以产生组织部分性和全身性嵌合体，本案中孩子父亲表现为全身性嵌合。