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江门市五邑县亲子鉴定案件中的基因座突变现象分析

更新时间:2020-07-03 来源:法制与社会 编辑:麦柏盛

  亲权关系鉴定在法医鉴定实践中较为常见,如何提高亲权关系鉴定的科学性、权威性对法医鉴定具有重要的意义。常染色体短串联重复序列(STR)因其具有较高的扩增成功率,且具有极高的检测灵敏度和可重复利用等优势,在亲权关系鉴定、个体差异化识别以及群体遗传学研究等方面用途广泛。

  目前,法医亲权关系与群体遗传学研究已将常染色体短串联重复序列(STR)作为重要的遗传标记之一,广泛应用于法医鉴定实践中。

  随着现代科学技术的发展,相关研究发现,常染色体短串联重复序列(STR)虽具有较高的扩增成功率,但其突变频发,如根据2008年美国血库协会公布的相关研究数据显示,父源基因突变率在美国人群中达到0.007%-0.371%.而国内相关研究报告显示,国内父源基因突变率处于0.008%-0.344%之间,由此可见,在法医鉴定实践中,尤其是亲权关系鉴定过程中,在利用常染色体短串联重复序列(STR)作为遗传标记使用过程中,需要考虑其突变事件发生率。

  为更好地研究不同地区常染色体短串联重复序列(STR)突变现象和基础遗传学信息,本文以五邑地区910例亲子鉴定案件作为研究对象,采用Chelex-100法提取样本的DNA,并用荧光标记STR复合扩增试剂盒MicroreaderTM21Direct ID System进行复合PCR扩增。在此基础上分析突变等位基因的类型以及基因突变发生情况,以此为亲权关系等法医鉴定实践提供参考。现将具体研究报告汇报如下。

基因座突变

  一、资料与方法

  (一)一般资料

  选取五邑地区910例亲子鉴定样本作为研究对象,910例样本均为司法亲子鉴定案件中收集获得,其中895例案件为“支持”案件,单亲鉴定有234例,双亲鉴定有661例,男性665例,女性230例,年龄主要分布在18-48岁,平均年龄(32±4.1)岁。以上述样本中的生物取样为标本,具体包括肋软骨、血斑、带毛囊毛发、唾液以及唾液斑等等。

  (二)检验仪器与试剂

  ABI9700 PCR仪(Applied Biosystems美国应用生物系统公司)、ABI3130型基因分析仪(Applied Biosystems美国应用生物系统公司)、MicroreaderTM21Direct ID System(苏州阅微基因技术有限公司)、MicroreaderTM 23sp ID System试剂盒作为补充试剂盒等。

  (三)方法

  1. DNA分型检测

  按照中华人民共和国公共安全行业标准《法庭科学DNA实验室检验规范》(GA/T 383-2014)附录A中的Chelex-100法提取上述样本的DNA.取上述样本的DNA提取产物适量,用荧光标记STR复合扩增试剂盒MicroreaderTM21Direct ID System(苏州阅微基因技术有限公司,位点包括D19S433、D5S818、D21S11、D18S51、D6S1043、D3S1358、D13S317、D7S820、D16S539、CSF1PO、Penta D、D2S441、v WA、D8S1179、TPOX、Penta E、TH01、D12S391、D2S1338、FGA)进行复合PCR扩增(操作步骤按试剂盒说明),并设立阴性及阳性对照。扩增产物应用ABI3130型基因分析仪(Applied Biosystems美国应用生物系统公司)进行电泳分离,用Gene Mapper基因座分型软件对电泳数据进行分析,得到上述样本的基因分型。

  2. 突变基因座判别

  采取平行验证的方法,利用MicroreaderTM 21 Direct ID System试剂盒,使用MicroreaderTM 23sp ID System试剂盒为补充试剂盒以开展重复检测对不符合遗传规律的突变事件予以判定。若存在1-2个不符合遗传规律基因座的突变案例,则按照GB/T37223-2018《亲权鉴定技术规范》和GA/T965-2011《法庭科学DNA亲子鉴定规范》中亲权关系的标准方法,并利用不同厂家生产的试剂盒,对常染色体短串联重复序列(STR)进行重复检测,若常染色体短串联重复序列(STR)符合遗传规律时,当累积亲权指数>10000时支持存在亲权关系。其中突变基因座则认为为不符合遗传规律的基因座。

  (四)统计学处理

  采用统计学软件SPSS22.0和MicrosoftOf ficeExcel 2013进行数据统计分析,采用计量资料采用((-)±s)表示,以t检测。其中P<0.05代表差异显着,具有统计学意义。

  二、结果

  910例亲子鉴定案例中,鉴定结论为“支持”的有895例,单亲鉴定有234例,双亲鉴定有661例。其中32例案子发生33个STR基因位点突变,单亲和双亲鉴定分别有11例和21例。其中有1例案子(2018年的第126号)有2个STR基因位点(D6S1043和D12S391)发生突变。仅有1例案子(2018年的第221号)为二步突变(D3S1358),其余31例案子均为一步突变。此外,在33例突变事件中,三联体父源突变占23例,突变率为69.7%,母源突变占2例,突变率为6.1%;二连体父源突变4例,突变率为12.2%.其中父系与母系来源突变比例为13.5:1.具体结果详见下表1.

表1:常染色体短串联重复序列(STR)突变情况分析

常染色体短串联重复序列(STR)突变情况分析

  三、讨论

  常染色体短串联重复序列(STR)基因座突变发生率与其多态性具有紧密的联系。常染色体短串联重复序列(STR)多态性又与其核心重复单位数量呈正相关关系,因此在亲子鉴定法医实践中,突变率越高,其违反遗传规律发生数越多,亲权指数的计算越发困难,也就增加了法医鉴定的难度。

  为此,在亲子鉴定中需要重视常染色体短串联重复序列(STR)突变发生率。通常情况下,常染色体短串联重复序列(STR)基因座突变遵循逐步突变模式,STR突变以1个核心重复单位上的增加或减少为主,2个以上的核心重复单位的变化不多。

  基因座突变步数的增加意味着常染色体短串联重复序列(STR)突变概率的降低,本次研究显示,910例亲子鉴定案例中,鉴定结论为“支持”的有895例,单亲鉴定有234例,双亲鉴定有661例。其中32例案子发生33个STR基因位点突变,单亲和双亲鉴定分别有11例和21例。仅有1例案子(2018年的第126号)有2个STR基因位点(D6S1043和D12S391)发生突变。仅有1例案子(2018年的第221号)为二步突变(D3S1358),其余31例案子均为一步突变。

  此外,在33例突变事件中,三联体父源突变占23例,突变率为69.7%,母源突变占2例,突变率为6.1%;二连体父源突变4例,突变率为12.2%.其中父系与母系来源突变比例为13.5:1.从常染色体短串联重复序列(STR)基因座突变来源看,精原细胞演变为精子过程中DNA的复制次数要高于卵子成熟进程中的复制次数,而复制次数与滑动错配发生率具有正相关联。

  在相同检测体系下,等位基因长度越长意味着常染色体短串联重复序列(STR)突变率越高,这是由于基因座突变常发生在复制滑链错配过程中串联排列的正向重复序列。也即在DNA复制进程中,常染色体短串联重复序列(STR)基因座在模版链与新生链发生分离是导致其核心重复区域出现碱基错配。

  法医鉴定实践表明,亲子鉴定的准确性和权威性受基因突变的影响显着。亲缘关系的鉴定是基于人类的DNA长度多态性遗传标记,在遵循孟德尔遗传定律假设前提下,联合应用确定的亲子鉴定结果。因此,在法医鉴定亲缘关系实践中,若忽视常染色体短串联重复序列(STR)突变情况,则极易造成亲缘关系鉴定的失败。

  为提高亲缘鉴定的准确性,必须在群体进化演变研究中,考虑常染色体短串联重复序列(STR)突变在群体计算与群体历史中的遗传学问题。在不同国家、地区以及民族间,常染色体短串联重复序列(STR)基因座突变率的计算,为亲子鉴定的科学性、权威性和准确性提供了坚实的数据支持。

  本研究显示,通过获得五邑地区人群常染色体短串联重复序列(STR)突变基础数据,如常染色体短串联重复序列(STR)突变点个数、三联体和二联体中父源与母源突变步数等等,为更加科学准确的判定亲子关系,提供了客观依据。综上所述,为提高亲缘鉴定的准确性,在法医鉴定实践中必须秉持严谨客观的态度,通过重复检测、不同检测系统与检测试剂多样式平行检测的检测上,判定亲缘关系。

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