网站地图欢迎访问成都亲子鉴定中心。
您当前的位置:主页 > 鉴定师随笔 >

二联体亲子鉴定中二代基因测序的运用

更新时间:2020-06-05 来源:中国法医学杂志 编辑:常辽

  1、案例

  1. 1 案情简况

  所涉亲子鉴定案例均为个人委托。案例一 : 委托人为了解母子(母 1,子 1)亲缘关系要求进行二联体亲子鉴定。案例二 : 委托人为了解父子(父 2,子 2)亲缘关系要求进行二联体亲子鉴定。

  1. 2 检验方法

  案例一 采用试剂盒 STRtyper-21G(海尔施基因科技)进行复合扩增后,共有 17 个基因座在被检母子间符合孟德尔遗传规律,2 个基因座(D16S539和 TPOX)不符合孟德尔遗传规律。增用试剂盒Microreader™ 23sp (Direct) ID System(北京阅微基因技术有限公司)进行检测,发现新增的 18 个基因座均符合孟德尔遗传规律。

  案例二 采用试剂盒 HDT19(人类 DNA 分型盒,深圳华大法医科技有限公司)进行复合扩增后,共有 19 个基因座在被检父子间符合孟德尔遗传规律,2 个基因座(D13S325 和 Penta E)不符合孟德尔遗传规律。增用试剂盒 Goldeneye?22NC(基点认知技术有限公司)进行检测,新增的 17 个基因座中有1个基因座(D5S2500)不符合孟德尔遗传规律。

  随后又增加 GlobalFiler@ (Life Technologies)进行检测,发现新增的 10 个基因座均符合孟德尔遗传规律。

  应用精准测序分型技术对上述两个案例进行检测。具体过程为应用探针杂交技术对含有目标 SNP的 DNA 片段进行捕获,然后采用二代测序(next generation sequencing, NGS)平台 BGISEQ-500 对捕获产物进行序列测定,最后通过生物信息学分析获取目标 SNP 的基因型信息。

  1.3 检验结果

  案例一经两个试剂盒检验后,共检测 38 个基因座,其中 2 个基因座的等位基因在被检母子之间不符合孟德尔遗传规律,按照《亲权鉴定技术规范》(SF/ZJD0105001-2010)中突变基因座 PI 值计算,其 CPI 值为 0.182172.按照规范中 “ 鉴定意见 ” 部分的内容,因 CPI 大于 0.0001 且小于 10000,该案件只能出具 “ 不排除亲权关系 ” 的结论(见表 1)。

分型结果

  案件二经三个试剂盒检验后,共检验 46 个基因座,其中 3 个基因座的等位基因在被检父子之间不符合孟德尔遗传规律,按照《亲权鉴定技术规范》(SF/ZJD0105001-2010)中突变基因座 PI 值计算,其 CPI 值为 3.83E+08.根据规范中 “ 鉴定意见 ” 部分的内容,因被检父子之间不符合孟德尔遗传规律的位点数多于 2 个,该案件只能出具 “ 不排除亲权关系 ” 的结论(见表 2)。

  2、NGS 检验结果

  精准亲子鉴定是基于亚洲人群等位基因频率,选取具有较好多态性的 5500 个 SNP 遗传标记,通过高通量测序平台对上述案件样本进行目标 SNP 序列测序,采用高效创新算法实现精准 SNP 分型和判定(见表 3)。

传统亲子鉴定方法与精准亲子鉴定

  案例一中检出 “ 母子 ” 共有位点 5020 个,其中“ 母亲 ” 不能提供给 “ 儿子 ” 必需等位基因的位点数286 个,占检测位点总数的 5.69%,经计算 CPI 值为2.54×10^-414,可以判定被检母子不具有生物学亲子关系。案例二中检出 “ 父子 ” 共有位点 4780 个,其中“ 父亲 ” 不能提供给 “ 儿子 ” 必需等位基因的位点数1 个,占检测位点总数的 0.02%,经计算 CPI 值为4.26×10^357,可以判定被检父子具有生物学亲子关系。

  3、讨论

  目前,国内外对亲缘关系的检测多基于 STR 位点,当出现一到两个基因座不符合孟德尔遗传规律时,通常要加测更多 STR 基因座来计算累积非父排除率和 CPI 值,以判断是基因突变所致还是不存在亲子关系。

  然而,实务中无法出具确切结论的案例不在少数,例如上述两个案例所用试剂盒的系统效能均高于 99.99%,检测总基因座数均不少于 38个,但依然只能给出 “ 不排除亲权关系 ” 的鉴定意见。另外,不同试剂盒包含的基因座不尽相同,所以不符合孟德尔遗传规律的基因座数目会因选用不同的试剂盒而有所差别,依据 “ 二联体亲子鉴定判定标准 ”,进行第一次检测时使用不同的试剂盒就很可能得到不同的鉴定意见。

  此外,目前 STR 分型主要采用毛细管电泳法,单次实验检测的位点数受到可用荧光染料种类的限制,而采用高通量测序技术则位点数不受限制。人类基因组有 30 亿碱基,人与人之间的序列差异仅 0.1%,其中,STR 突变率高达 1%,而 SNP 突变率仅约 10^-8,故 SNP 具有比 STR 更高的遗传稳定性。

  精准亲子鉴定正是基于人类全基因组序列,选取中国人群多态性良好的单核苷酸位点,采用精确测序进行基因分型,是亲子鉴定的终极解决方案,且通过上述两个案例,也可以看出精准亲子鉴定识别能力更强,能够防止由于基因突变或标准不适引起的错判。最近有报道称在高通量测序技术下通过 SNP 计算 ICS(index of chromosome sharing)可以对三代以内直系或旁系血亲实现二联体亲缘关系判定,这将大大提升灾难受害者和失踪人口的识别效率,SNP 在亲缘关系鉴定中也将发挥越来越重要的作用。

相关阅读
推荐阅读