7例母系突变的亲子鉴定案例分析.pdf

Vol.9 No.3Jun.2023生物化工Biological Chemical Engineering第 9 卷 第 3 期2023 年 6 月文章编号：2096-0387（2023）03-057 例母系突变的亲子鉴定案例分析彭苗苗*（安徽龙图司法鉴定中心 法医物证室，安徽合肥 230000）摘 要：目的：观察并分析筛选出的母系突变案件，探索 STR 基因座的突变规律。方法：采用 Microreader 21 和Microreader 23试剂盒检测并统计7例母系突变案例，分析突变的等位基因重复单位的增减等情况及母系突变相关因素的特点。结果：7 例母系突变均有且只有一个 STR 位点发生突变，以一步突变居首；突变中重复单位减少的次数多于增加的次数。结论：母系突变发生率较低，实际案件分析中需借助其他手段复核验证以降低误判。关键词：法医物证；STR 基因座；母系突变中图分类号：DF795.2 文献标识码：APaternityTestAnalysisof7CaseswithMaternalMutationPENG Miaomiao*(Department of Forensic Evidence,Anhui Longtu Forensic Identification Center,Hefei 230000,China)Abstract:Objective:To observe and analyze the selected maternal mutation cases and explore the mutation regularity of STR loci.Methods:Seven cases of maternal mutation are detected by Microreader 21 and Microreader 23 kits.The increase and decrease of allelic repeat units are statistically analyzed,and the characteristics of maternal mutation-related factors are analyzed.Results:All 7 cases of maternal mutations have only one STR locus mutation,and the one-step mutation is the most common.The number of repeated units in the mutation decreases more than it increases.Conclusions:By analyzing cases of maternal mutations,this study can understand the rules of maternal mutations and provide suggestions for reducing the risk of misjudgment.Keywords:forensic evidence;STR locus;maternal mutation法医物证中运用规范和标准方法对常染色体短串联重复序列（STR）进行检测分析是亲权鉴定和个体识别的首选方法。STR 基因座具有多态性好、遗传稳定性高等特性，但遗传突变的情况也时有发生。根据文献报道，STR 基因座的平均突变率达到 210-31，且 STR 突变性别特异性高，母系突变较为罕见2-5。1 资料与方法1.1 案例资料本研究通过对本实验室的 4 499 例亲权鉴定案件数据进行整理时发现，有 7 例二联体鉴定出现了 STR基因座由母代传给子代的过程中发生了突变。经调查，这 7 例鉴定案由均是办理户口的相关手续，无骨髓移植、输血及放化疗等病史。1.2 方法按照 法庭科学 DNA 实验室检验规范（GA/T 3832014）和 亲权鉴定技术规范（GB/T 372232018）中的标准及方法进行检验。采用苏州阅微基因技术有限公司 MICROREADER TM 21 Direct ID System荧光检测试剂盒（简称 MR21）和苏州阅微基因技术有限公司 MICROREADERTM 23sp-D ID System 荧光检测试剂盒（简称 MR23），共计检测 39 个 STR 位点：D3S1358、FGA、vWA、D21S11、D8S1179、D5S818、D16S539、D18S51、D13S317、D7S820、D6S1043、PentaE、TPOX、PentaD、D2S441、D12S391、D14S608、D2S1338、D6S477、D18S535、D19S253、D15S659、D11S2368、D20S470、TH01、通信作者：彭苗苗（1987），女，安徽合肥人，硕士，主检法医师，研究方向为法医物证学。E-mail：。88生物化工2023 年D1S1656、CSF1PO、D7S3048、D8S1132、D4S2366、D21S1270、D13S325、D9S925、D3S3045、D22-GATA198B05、D10S1435、D17S1290、D19S433、D5S2500。运用 ABI-3130 xl 遗传分析仪（美国 Thermo Fisher Scientific 公司）将扩增产物进行电泳分离和基因分型。运用 GeneMapperID-V3.2 软件分析分型结果。1.3 数据计算根据 亲权鉴定技术规范（GB/T 372232018）6 和 法庭科学 DNA 亲子鉴定规范（GA/T 9652011）7中规定的计算方法，计算亲权指数（Parentage Index，PI）（分别计算符合遗传规律和不符合遗传规律的基因座的 PI）与累积亲权指数（Combined Parentage Index，CPI）。统计 39 个检测基因座，有且只有一个基因座不符合遗传规律且 CPI 10 000，则支持亲权关系，并可将不符合遗传规律的基因座确认为突变。突变基因为与子代新等位基因数相差最小的亲代基因，该亲代视为突变基因提供者，以确定突变基因的来源。2 结果与分析本研究报道的 7 例母系突变的案件共有 6 种基因座不符合遗传规律，这 6 种不符合遗传规律的基因座发生的频次分别为 D6S1043（1 次）、D2S1338（1次）、D12S391（2次）、TPOX（1次）、PentaE（1次）、D21S11（1 次）。其中案件 4 中孩子的该位点的等位基因“9”是由等位基因“11”二步突变而成，其余突变位点均为一步突变。7 例案件的 PI 值和 CPI 值见表 1。本检测系统的 MR21 和 MR23 荧光检测试剂盒的累计非父排除率（Cumulative Probability of Exclusion，CPE）达 0.9999 以上，运用共计 39 个常染色体基因座对这 7 例母系突变案例进行检测。依据 GB/T 372232018 和 GA/T 9652011，均只有一个基因座不符合孟德尔遗传定律，且计算 CPI 值均大于 104（见表 1），达到认定亲子关系的标准，该违反遗传规律的基因座确认为突变基因座。这 7 例 突 变 案 件 仅 在 D6S1043、D2S1338、D12S391、TPOX、PentaE 和 D21S11 基因座观察到突变（见图 1 7），其他基因座未观察到突变，观察到的突变基因座数量较少，不能排除与总体案件数量有限有关。本研究中的 7 次突变，其中 2 次突变表现为等位基因重复单位的增加，4 次表现为重复单位的减少，1 次不能确定重复单位的增减（见表 1）。突变中重复单位减少的次数多于增加的次数，这与前人研究的“母源突变中重复单位的减少次数明显多于增加的次数”结论相符8。3 讨论与结论在实际的亲权检测过程中，如发现被检父母亲的某一方的某个等位基因不能遗传给孩子时，除了需要考虑该基因座是否发生了基因突变外，还需注意该基因座是否存在基因沉默或等位基因漏检的现象。故若发生此情况，可通过更换不同试剂盒对该位点进行复核验证，需要时也可借助测序方法进行验证，以确定突变是否真实存在，以免得出错误的鉴定意见。STR 基因座的突变存在性别差异，女性 STR 基因座在遗传过程中更不易发生突变。其原因是突变与干细胞发生过程中细胞的分裂次数有关。女性配子细胞成熟过程中需要的分裂次数比男性精母细胞裂成精子需要的分裂次数少很多，故母系突变发生概率表 1 7 例突变案件中 STR 基因座的突变情况及 CPI 值案件编号突变基因座母子突变步数PICPI1D6S104310/1511/21.3+10.000 71.134 110112D2S133817/2015/18+10.012 55.900 31083D12S39117/2019/19-10.000 63.205 31094TPOX11/119/9-20.000 22.965 310115D12S39119/2018/25-10.000 33.428 21096PentaE20/2312/19-10.001 32.425 910107D21S1129/3230/31+1 或-10.000 82.680 01010注：+表示突变步数的增加；-表示突变步数的减少。彭苗苗：7例母系突变的亲子鉴定案例分析第 3 期89图 1 案件 1 中 D6S1043 基因座突变注：图中 M 表示母亲，Z 表示孩子。下同。图 2 案件 2 中 D2S1338 基因座突变图 3 案件 3 中 D12S391 基因座突变较低。有文献统计报道称女性突变率是男性突变率的 0.25 倍2-5。DNA 聚合酶滑动模型能很好的解释 STR 基因座突变的原理，也是目前能普遍接受的突变机制。即在90生物化工2023 年图 4 案件 4 中 TPOX 基因座突变图 5 案件 5 中 D12S391 基因座突变图 6 案件 6 中 PentaE 基因座突变彭苗苗：7例母系突变的亲子鉴定案例分析第 3 期91DNA 合成过程中，新合成的 DNA 链可能发生链的滑动，从而使新的 DNA 链增加或减少一个或多个重复单位，形成突变。其中以一步突变为主，发生率最高，占 90%或以上3,9。多步突变发生机率很低，判断时需更加慎重。本研究中一步突变 6 例，占母系突变总数的 85.71%，与大多数研究结果相近2,5,10。STR突变在法医物证鉴定中时有发生，不容小觑。为降低误判的风险，实际检测过程中如若遇到疑似突变，应先确认是否为等位基因沉默或漏检，以排除假突变的可能。同时应注意以下几点：（1）当鉴定过程中出现 1 2 个不符合遗传规律的基因座时，则应增加检测基因座的数目，计算累积亲权指数，明确是否达到适当的“认定”或“排除”标准，使得检测结果更加精准可靠；（2）若母亲出现突变，尽量补充另一方生父样本进行三联体鉴定以更好地确定突变的来源和方向，进而根据具体突变得出对应的分析方式及 PI 值；（3）问清案情并结合实际情况，充分运用遗传学知识，如根据条件增加性染色体 STR、SNP或线粒体 DNA 等其他遗传标记，必要时可借助二代测序技术辅助鉴定11-12，力求获得科学客观的鉴定 结论。参考文献1 BRINKMANN B,KLINTSCHAR M,NEUHUBER F,et al.Mutation rate in human microsatellites:influence of the structure and length of the tandem repeatJ.Am J Hum Genet,1998,62(6):1408-1415.2 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(医用科学版),2010,31(1):13-16.3 候一平.法医物证学 M.4 版.北京:人民卫生出版社,2016.4 刘素娟,李成涛,陈文静,等.常染色体 STR 突变率的研究 J.中山大学学报(医用科学版),2013,34(3):326-330.5 穆豪放,徐达,刘滨,等.227 例疑似常染色体 STR 基因座突变的回顾分析 J.法医学杂志,2013,29(3):196-198.6 国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.亲权鉴定技术规范:GB/T 372232018S.北京:中国标准出版社,2018.7 中华人民共和国公安部.法庭科学 DNA 亲子鉴定规范:GA/T 9652011S.北京:中国标准出版社,2011.8 毕洁,畅晶晶,李妙霞,等.20723 例亲子鉴定中 19 个 STR 基因座的突变分析 J.法医学杂志,2017,33(3):263-266.9 吕德坚,陆惠玲.亲子鉴定 STR 突变的考虑 J.中国司法鉴定,2009(4):43-45.10 邱平明,陈玲,余嘉欣,等.法医学常用 15 个 STR 基因座的突变分析 J.分子诊断与治疗杂志,2016,8(4):222-226.11 丁春丽,常加乐.Y-STR 在个体识别和亲权鉴定中的应用 J.法制博览,2018,30:41-43.12 高洪梅,王昌,张珊珊,等.多套试剂盒在亲权鉴定特殊案例中的应用 J.法医学杂志,2018,34(4):405-416.图 7 案件 7 中 D21S11 基因座突变