利用常染色體 STR多態(tài)性進(jìn)行同胞鑒定 5例＊

宋麗君,郭嘉林,陳 輝,周軍衛(wèi),李曉文#

1)鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教研室鄭州 450001 2)漯河醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校生物學(xué)教研室漯河 462000 #通訊作者,女,1955年 8月生,教授,研究方向:遺傳病的分子機(jī)制與基因診斷

利用常染色體 STR多態(tài)性進(jìn)行同胞鑒定 5例＊

宋麗君1),郭嘉林2),陳 輝1),周軍衛(wèi)1),李曉文1)#

1)鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教研室鄭州 450001 2)漯河醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校生物學(xué)教研室漯河 462000 #通訊作者,女,1955年 8月生,教授,研究方向:遺傳病的分子機(jī)制與基因診斷

同胞鑒定;常染色體;短串聯(lián)重復(fù)序列;復(fù)合擴(kuò)增

目前可應(yīng)用于親緣關(guān)系鑒定的檢測(cè)技術(shù)手段有染色體短串聯(lián)重復(fù)序列 (STR)、單核苷酸多態(tài)性(SNP)分析及線粒體測(cè)序等。Y-STR呈父系連鎖遺傳,僅適用于男性間的鑒別;SNP檢測(cè)技術(shù)方法復(fù)雜,費(fèi)用昂貴;線粒體 DNA存在高突變率和異質(zhì)性[1],因此,實(shí)際應(yīng)用受限。常染色體 STR具有多態(tài)性高、分型簡(jiǎn)便、檢出靈敏度高及特異性好等特點(diǎn),且可進(jìn)行多位點(diǎn)復(fù)合擴(kuò)增,目前已成為國(guó)內(nèi)外DNA親子鑒定的主要檢測(cè)手段。作者對(duì) 5個(gè)同胞鑒定案例進(jìn)行常染色體 STR檢測(cè),采用無(wú)雙親來(lái)源等位基因排除和全相同/全不同基因座數(shù)排除相結(jié)合的方法,探討常染色體 STR多態(tài)性位點(diǎn)用于同胞親緣關(guān)系鑒定的可行性及應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 尋親個(gè)體 E1和 E2為兩名中年男性,均自幼由上海抱養(yǎng)至河南,因外表相似常被錯(cuò)認(rèn),因此要求進(jìn)行同胞兄弟鑒定;尋親個(gè)體 Ax、Bx、Cx和Dx分別有 2(A1、A2)、3(B1、B2、B3)、3(C1、C2、C3)及 3(D1、D2、D3)名已知同胞。經(jīng)知情同意,抽取以上檢測(cè)對(duì)象的靜脈血各 2 mL,EDTA抗凝。

1.2 STR多態(tài)性位點(diǎn) PCR復(fù)合擴(kuò)增[1-2]酚-氯仿法提取受試者基因組DNA,擴(kuò)增24個(gè)常染色體 STR位點(diǎn):CSF1PO、TPOX、THO1、F13A01、D7S3048、v WA、D7S820、D13S317、D16S539、D11S2368、D12S391、D4S2639、D18S51、D16S3253、D3S1358、D19S253、D14S306、D18S535、D21S11、D2S1338、D8S1132、D22S684、D8S1179及D5S818,E1和 E2除上述 24個(gè)位點(diǎn)外,加測(cè) D3S1359、PAH、FGA、D15S659、D21S215、D159817、D1S1656及 FESFPS位點(diǎn)。引物序列均來(lái)源于 GenBank,由上海生工生物工程公司合成。在離心管中加入Mix 10μL(上海萊楓生物科技有限公司),DNA 1.7μL,復(fù)合引物終濃度 1 nmol/L,ddH2O補(bǔ)充至 20μL。擴(kuò)增條件:96℃預(yù)變性 2 min;94℃變性 1 min,60℃退火 1 min, 70℃延伸 1.5 min,10個(gè)循環(huán);90℃1 min,60℃1 min,70℃1.5 min,20個(gè)循環(huán);60℃延伸 30 min;4℃保持。60 g/L變性聚丙烯酰胺凝膠電泳,根據(jù)電泳結(jié)果進(jìn)行基因分型。

2 結(jié)果

尋親個(gè)體 E1和 E2的 32個(gè)常染色體 STR位點(diǎn)基因分型結(jié)果完全一致。

在A、B、C、D 4個(gè)案例中,通過(guò)已知同胞基因型反推雙親的 4個(gè)等位基因,4個(gè)尋親個(gè)體分別有 2、9、6、8個(gè)基因位點(diǎn)的等位基因與雙親等位基因不符,見(jiàn)表 1;A、B、C、D案例中尋親個(gè)體與已知同胞間等位基因全相同與全不同的情況見(jiàn)表 2。

表1 無(wú)雙親來(lái)源的常染色體 STR位點(diǎn)分析

表2 無(wú)雙親來(lái)源的常染色體等位基因的匹配情況

3 討論

常染色體 STR為共顯性遺傳,不受性別的限制。在日常工作中,更適用于對(duì)缺乏雙親遺傳信息的同胞親緣關(guān)系進(jìn)行鑒定,但需要提供較多的已知同胞個(gè)體數(shù)目,同時(shí)檢測(cè)較多的基因位點(diǎn)數(shù)目。

根據(jù)已知同胞的基因型,可反推其雙親的等位基因,從而對(duì)待定個(gè)體進(jìn)行判別。德國(guó)親子鑒定專家協(xié)會(huì)認(rèn)為,若待定個(gè)體有 3個(gè)或 3個(gè)以上基因位點(diǎn)出現(xiàn)雙親無(wú)法提供的等位基因時(shí),即可排除其親權(quán)關(guān)系[3]。該研究中尋親個(gè)體Bx、Cx、Dx與對(duì)應(yīng)的已知同胞推測(cè)雙親不符的基因位點(diǎn)分別有 9個(gè)、6個(gè)和8個(gè),均可排除其與已知同胞的親緣關(guān)系。但案例A中只有兩個(gè)已知同胞個(gè)體,大多位點(diǎn)不能推斷其雙親的基因型,僅在D4S2639和D8S1132兩個(gè)位點(diǎn)檢出排除同胞關(guān)系的等位基因,因此難以對(duì)尋親個(gè)體Ax的親緣關(guān)系進(jìn)行判定。可見(jiàn),通過(guò)子代基因反推雙親的等位基因來(lái)進(jìn)行同胞親緣關(guān)系判定,只有在同胞人數(shù)較多 (≥3)時(shí),選用足夠多的常染色體 STR位點(diǎn)才能夠得到較多的遺傳信息,從而獲得較為準(zhǔn)確的鑒定結(jié)果。

按照孟德?tīng)栠z傳定律,子代半數(shù)基因來(lái)自父方,半數(shù)基因來(lái)自母方。因此子代同胞間的基因型可能為 1/4全相同、1/2半相同或 1/4全不同。該課題組前期實(shí)驗(yàn)[1]結(jié)果表明,在 24個(gè)常染色體 STR基因座中,當(dāng)兩個(gè)體全相同基因座數(shù)≥8,或全不同基因座≤2時(shí),提示為同胞關(guān)系;當(dāng)兩個(gè)體全不同基因座數(shù)≥9,或全相同基因座≤1時(shí),提示為無(wú)關(guān)個(gè)體。依據(jù)以上判定方法,尋親個(gè)體 E1和 E2在 32個(gè)常染色體 STR位點(diǎn)上的基因型完全相同,可判定為同卵雙生兄弟。案例 A中尋親個(gè)體與兩名同胞個(gè)體間全相同和全不同基因座數(shù)分別為 1、2和 7、13,可排除同胞關(guān)系;案例B中尋親個(gè)體與三名已知同胞全不同基因座數(shù)為9、9、12,可排除同胞關(guān)系;案例C和案例D中尋親個(gè)體與三名已知同胞之間全相同和全不同基因座數(shù)分別均為 2、4、2和 10、8、12,依據(jù)上述判定方法不能排除同胞關(guān)系。

A、B、C、D四個(gè)案例若分別采用上述兩種方法,均不能全部進(jìn)行親緣關(guān)系的判斷,但兩種方法相結(jié)合,4個(gè)同胞親緣關(guān)系鑒定案例均可排除尋親個(gè)體與已知同胞的親緣關(guān)系。

此外,相對(duì)于國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的AB IAmpFISTR Profiler、AB I AmpFISTR Identifier、AmpF/STR和Power PlexT M16等試劑盒[4-6],作者采用實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)的多位點(diǎn)復(fù)合擴(kuò)增體系,可大幅降低實(shí)驗(yàn)成本;同時(shí),應(yīng)用 STR等位基因無(wú)雙親來(lái)源排除法和全相同/全不同基因座數(shù)計(jì)算法相結(jié)合對(duì)同胞親緣關(guān)系進(jìn)行判定,比 ITO等公式計(jì)算方法更加簡(jiǎn)便快捷,同時(shí)不受基因座等位基因頻率的影響,適宜在日常鑒定中推廣應(yīng)用。

[1]孫莉.河南漢族 STR遺傳多態(tài)性及其在同胞鑒定中的應(yīng)用[D].鄭州:鄭州大學(xué),2006.

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＊國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 30700966

(2009-11-26收稿 責(zé)任編輯徐春燕)