1327例亲子鉴定STR基因座突变的分析

2020-08-16卢雅文

中国典型病例大全 2020年5期

【摘要】目的以湖北地區为例，选择1327例亲子鉴定结果为肯定对其STR基因座突变情况予以分析;方法选择1327例亲自鉴定结果为肯定的人群作为研究对象，先采用Chelex-100法对其DNA进行提取，然后再应用Microreader 21 Direct ID System STR荧光检测试剂盒对基因分型进行检测;结果经统计，有315例为双亲三联体、单亲二联体分别为315例、1012例，总共观察到1642次减数分裂。其中存在1个STR 基因座突变的为40例，20个STR 基因座中发现基因座突变共17例，包含一步突变39例，二步突变1例。发现的突变37例来自父亲，3例来自母亲。结论在亲子鉴定中， STR基因座突变发生率较高，针对这一情况需要逐渐积累STR基因座突变数据，应用低突变率与其他拥有良好多态性的遗传标记，提升鉴定结果的准确性与可靠性。

【关键词】遗传学;突变;亲子鉴定;湖北

作为在人类基因组织中广泛的存在的短串联重复序列（STR），该序列属于一种具有一定长度的多态性DNA序列，该序列是将2～7bp作为核心重复的单位。当前，STR基因座已经成为人类遗传学中至关重要的一种遗传标记，当前被广泛应用在法医检验中。STR其核心序列较短，以至于射线、环境等均可能致使STR发生突变，该序列在发生遗传时容易出现变异的情况，因此受到了社会各界的高度重视，2008年美国血库学会提出父源突变率达到了0.007%～0.371%，而我国相关数据显示其突变率达到了0.008%-0.44%[1] 。接下来分析了1327例亲子鉴定STR基因座突变，具体见下文：

1 材料与方法

1.1 样本

1327例亲子鉴定均来源于湖北明鉴法医司法鉴定所2015-2016年6月所承办的案件，且为日常检案、全部鉴定结果为肯定，且全部属于健康无关个体。

1.2 DNA提取方法

采用Chelex-100法对血液样本中的DNA进行提取[4]。

1.3 STR检测

采用Microreader 21 Direct ID System STR荧光检测试剂盒（阅微基因技术有限公司），并对D19S433、D5S818、D21S11、D18S51、等共二十个STR基因座和1个性别基因座Amelogenin实施复合扩增。将扩增产物置于ABI 3100遗传分析仪上对毛细管电泳实施分型，通过GeneMapper ID v3.2软件进行结果分析。

1.4 STR基因座突变分析

按照文献[2]的相关阐述内容对突变的来源进行判断。例如：双亲等位基因，突变的等位基因为与突变成的新等位基因距离步数相差最小的等位基因，假如相差的步数一样时，突变基因则是结构相似的等位基因;如果步数一样时，且结构相似，那么将其判定为来源不明。假如在突变的STR基因座内存在某1个基因座违反遗传规律的情况时，并且全部属于一步突变，则亲代的等位基因型和子代的等位基因型主要表现出核心重复序列增多或者减少，本文增多用+1表示，减少用-1表示。

2 结果

2.1 STR基因座突变率及特征

根据检测，结果显示315例为双亲三联体亲子鉴定，1012例为单亲二联体亲子鉴定，在这些病例中，STR基因座突变的基因共1个，16例为三联体，24例为二联体，在20个STR基因座中观察到17个基因座存在突变现象（表1），FGA基因座的突变率最高，为0.305%，而D16S539、D2S441、TPOX基因座未观察到突变事件。

2.2 STR基因座突变步数

通过对同一家系突变基因座上的等位基因型开展分析，结果发现其中一步突变共39例，两步突变仅1例，通过分析基因座突变情况，发现有17例对象的核心重复序列增加了1个，1例基因座（子代）突变为增加二个核心重复序列，基因组突变为减少了一个核心重复序列的共22例。

2.3 STR基因座突变来源统计

在观察到的40例突变中.37例来源于父系.占92.5% ;3例来源于母系，占7.5%，父系来源突变与母系来源突变的比例为12：1，差异显著（经卡法检验，P<0.001）。

3 讨论

3.1 STR基因座突变率

有文献指出：STR基因座突变率与多态性程度二者是正相关，一般情况下，亲权鉴定遗传标记的突变率应<0.2%[3]”，由此可见，在亲权鉴定时，不适宜选择突变率高的基因座。在本文中，通过检测结果发现突变率最高的为FGA基因座，高达0.305%，其中未发现D16S539、D2S441、TPOX基因座发生突变。

3.2 STR基因座突变模式分析

当前，很多学者都指出STR发生突变的模式为逐步突变[4]，换而言之即绝大部分的STR基因座的突变方式为完整重复单位的增加或者减少，其中以单个重复单位增减最为常见，而两个及以上重复单位的改变非常罕见。步数越少，发生突变的概率就越低，多步突变依然是一步步突变而来的。在上文中发现一步突变在突变总例数中所占比例为97.5%，提示其发生率最高，这与其他学者的研究结果一致[5]。

3.3 STR基因座突变的性别差异

通过本研究发现：父系来源突变是母系来源突变的12倍，且P<0.05，其原因可能为男性精母细胞在分裂成精子过程中，细胞分裂的次数高于女性配子细胞成熟时所需的次数。

3.4 STR基因座突变机制

当前，大部分学者认同接受STR基因座突变的机制为复制滑动或者复制滑链错配。详细而言，在DNA复制过程中，当新生链与模板链分离时，在STR基因座的重复区域出现碱基错配从而形成一个乃至数个重复区域的环状结构，从而导致新生链缩短或者延长的情况，呈现出1个重复单位增加或者减少[6]。

综上所述，伴随着进行亲自鉴定数量的不断上涨，相关领域越来越注重STR基因组突变对鉴定结果影响的研究，针对这一情况，需要加强数据的积累，以提升鉴定结果的准确性与可靠性。

参考文献

[1]邓志辉，吴国光，程良红，等. 13个STR 基因座在亲子鉴定案例中的基因突变观察[J].中国法医学杂志，2003，18（3）：150-153.

[2]张玉静.分子遗传学[M].北京：科学出版社，2000.

[3]李海霞，马晓燕，张晋湘，等.24个常用STR基因座的突变观察与分析[J].中山大学学报（医学科学版），2010，31（1）：13-16.

[4]李秋阳，丰伟军，杨庆恩，等.常用STR基因座突变的观察与分析[J].法医学杂志，2005，21（2）：86-89.

[5]赖力，薛士杰，金静君，等.福建地区亲子鉴定2363例STR基因座突变研究[J].中外健康文摘，2011，8（33）：24-26.

[6]李茜，程良红，魏天莉，等.亲子鉴定中STR基因座的基因突变分析[J].中国法医学杂志，2008，23（6）：394-396.