亲子鉴定中Penta E基因座等位基因丢失1例

（1.浙江迪安鉴定科学研究院 浙江迪安司法鉴定中心，浙江 杭州 310007；2.中国科学院北京基因组研究所，北京 100000；3.甘肃迪安同享医学检验中心司法鉴定所，甘肃 兰州 730000）

1 案 例

1.1 简要案情

因需要办理孩子出生医学证明，父亲要求与孩子进行亲子鉴定。本中心分别采取了父亲与孩子的指尖末梢血作为本次鉴定的检材。

1.2 检验方法

采用Chelex-100法[1]提取检材DNA，先后采用MicroreaderTM21（Direct）ID System试剂盒（北京阅微基因技术有限公司，以下简称“MR21试剂盒”）、Goldeneye®DNA身份鉴定系统20A[基点认知技术（北京）有限公司，以下简称“20A试剂盒”]及AGCU Expressmarker 20荧光检测试剂盒（无锡中德美联生物技术有限公司，以下简称“EX20试剂盒”）进行PCR复合扩增，扩增产物用3100基因分析仪（美国Applied Biosystems公司）进行毛细管电泳，用GeneMapper®IDv3.2软件分析各基因座的基因型，采用QIAamp DNA Investigator试剂盒（德国Qiagen公司）提取纯化检材DNA并对PCR产物进行克隆测序分析，实验过程参照相关操作手册进行。

1.3 检验结果

1.3.1 常染色体STR基因分型结果

父亲和孩子的DNA经MR21试剂盒和20A试剂盒检测后发现，在Penta E基因座，父亲基因分型为“15”纯合子，孩子基因分型为“20”纯合子，不符合孟德尔遗传规律，其余19个STR基因座均符合孟德尔遗传规律。经EX20试剂盒复核检测后发现，在Penta E基因座，父亲基因分型为“11，15”杂合子，孩子基因分型为“11，20”杂合子，符合孟德尔遗传规律。MR21、20A、EX20试剂盒检测Penta E基因座相关数据见图1～3。

1.3.2 测序结果

为了明确Penta E基因座的分型结果，对父亲和孩子的等位基因片段进行克隆测序分析，结果如表1所示，父亲和孩子在Penta E基因座均检出了11个AAAGA核心重复单位。

图1 MR21试剂盒检测分型图谱（Penta E基因座）Fig.1 Detection and typing map of MR21 kit（Penta E locus）

图2 20A试剂盒检测分型图谱（Penta E基因座）Fig.2 Detection and typing map of 20A kit（Penta E locus）

图3 EX20试剂盒检测分型图谱（Penta E基因座）Fig.3 Detection and typing map of EX20 kit（Penta E locus）

表1 父亲和孩子Penta E基因座测序所得重复序列Tab.1 Repeat sequence of Penta E locus from father and child

1.4 鉴定意见

结合常染色体STR基因分型结果及测序结果，支持父亲与孩子之间存在亲生血缘关系。

2 讨 论

在法医物证学亲子鉴定中，短串联重复（short tandem repeat，STR）基因座分型结果不符合孟德尔遗传规律的现象时有发生。一般认为是滑动链错配（slipped-strand mispairing，SSM），即染色体DNA复制滑动形成的一种遗传变异形式。据统计[2-3]，大多数STR基因座的突变只涉及单个重复单位的增加或减少，即一步突变（one step mutation），约占突变等位基因的90%，两个或更多个重复单位的改变少见。有学者[4]提出了STR的逐步突变模式（stepwise mutation model，SMM），即多步突变是通过逐步突变形成的。

本案例使用MR21和20A试剂盒检测发现，在Penta E基因座，父亲的基因分型为“15”，孩子的基因分型为“20”，父亲不能提供给孩子必需的等位基因20，不符合孟德尔遗传规律。两个等位基因间相差5个重复单位，参照《亲权鉴定技术规范》（GB/T 37223—2018）中不符合遗传规律发生率的计算方法，5步突变的发生率应为2.0×10-7，发生可能性很低。观察父亲在该基因座等位基因“15”峰面积值与相邻纯合基因座等位基因峰面积值的一半相当，孩子在该基因座等位基因“20”峰面积值与相邻杂合基因座单个等位基因峰面积值相当。因此考虑该基因座存在等位基因丢失的可能。经EX20试剂盒复核检测，父亲的基因型为“11，15”，孩子的基因型为“11，20”，证实为等位基因丢失。

等位基因丢失，亦称杂合性丢失[5]。在使用STR试剂盒检测时，由于模板DNA在引物结合处的3′端附近存在DNA多态性、碱基的插入/缺失，PCR扩增中相应引物无法退火[6]，可能会出现等位基因丢失现象。根据基点认知技术（北京）有限公司提供的相关试剂盒引物序列，与本案例测序结果比较，发现DNA模板在20A试剂盒的下游引物结合区域出现了碱基转换（表1），即鸟嘌呤（G）转换成了腺嘌呤（A）。PCR扩增中等位基因11的丢失可能与此处引物无法退火有关。

STR检验中，当出现亲权鉴定两样本间个别基因座分型不相同或不符合孟德尔遗传规律时，特别是分型结果为纯合子时，可采用不同引物设计（扩增产物长度差别尽量大）的两种检测体系进行检测，以避开DNA多态性位点，避免等位基因丢失，必要时通过测序确定序列，得到准确分型，使结论更严谨、科学。