D18S51基因座上三步突變1例

姚鵬飛，杜情情，楊洪林，張 勇 （. 廣東華醫大司法鑒定中心，廣東廣州 5040； . 河北醫科大學法醫學院，河北石家莊 050000）

1 案例

1.1 案情簡介

因需修改出生醫學證明，劉某委托我中心鑒定何某(孩子)與劉某(疑父)、陳某(生母)是否具有親子關系。本中心工作人員采集3位被鑒定人的指尖血至FTA血卡備檢。

1.2 DNA檢驗

采用Chelex-100法提取樣本DNA，分別采用Microreader? 21 Direct ID System(閱 微 基 因 )、Microreader? 23sp ID System(閱微基因)試劑盒對常染色體上39個STR基因座進行復核擴增，并用PowerPlex?21(普洛麥格)試劑盒對常染色體上的19個STR基因座進行驗證。本次實驗擴增儀采用AB9700(美國AB公司)，擴增體系及步驟均按試劑說明書操作，擴增產物均在AB3130XL(美國AB公司)分析儀上進行電泳分離檢測，分析軟件為GeneMapper? ID-X 1.5。并使用ForenSeq? DNA Signature Prep試劑盒(Verogen)中的引物A進行文庫制備，在MiSeq? FGx(illumina)測序平臺進行DNA測序，最后使用ForenSeq UAS軟件(Verogen)分析數據，該部分實驗由河北醫科大學法醫學院完成。

1.3 結果分析

1.3.1 毛細管電泳結果 在用Microreader? 21 Direct ID System(閱微基因)試劑盒檢驗常染色體上20個STR基因座發現除D18S51基因座外，劉某均能提供給何某必需的等位基因。在D18S51基因座(圖1)，陳某的基因型為“14,16”，何某的基因型為“14,20”，劉某的基因型為“17,23”，劉某不能提供給何某必需的等位基因20，不符合遺傳規律。采用PowerPlex?21(普洛麥格)試劑盒進行驗證，發現在上述兩種試劑重合的19個基因座(包括D18S51基因座)均一致，且各基因座峰高、峰面積等方面都比較均衡。使用Microreader? 23sp ID System(閱微基因)試劑盒繼續檢測19個多態性STR基因座，發現3名被鑒定人員在上述基因座上均符合遺傳規律。

1.3.2 二代測序結果 ForenSeq? DNA Signature Prep試劑盒的引物A包含一個性別基因座，27個常染色體STR，7個X-STR，24個Y-STR以及94個個體識別SNP。除D18S51基因座外，26個常染色體STR、7個X-STR、24個Y-STR和94個個體識別SNP在該案例中均符合孟德爾遺傳規律。在D18S51基因座，陳某的重復序列表現為：[AGAA]14AAAGAGAGAG、[AGAA]16AAAGAGAGAG，何某的重復序列表現為：[AGAA]14AAAGAGAGAG、[AGAA]20AAAGA GAGAG，劉某的重復序列表現為：[AGAA]17AAA GAGAGAG、[AGAA]23AAAGAGAGAG，檢測結果與STR分型結果一致。

圖1 D18S51基因座分型圖譜

2 討論

現有資料表明，STR突變是DNA復制滑動的結果，STR突變是符合逐步突變模式的，即每次突變只改變一個重復單位，兩個或更多個重復單位的變化是在前一次突變基礎上發生的，也就是多步突變是逐步形成的。STR等位基因的突變，絕大多數是重復單位數目的改變，每個突變都是增加或減少一個或幾個重復單位。90%以上的STR突變均為增加或減少一個重復單位，即一步突變。二步突變者少于10%，更多步突變的比例更少[1]。

在本文的案例中，D18S51基因座的突變步數達到了三步，是非常罕見的情形，查閱文獻發現已有相關案例報道[2-3]。在親子鑒定過程中，當父母至少一方和孩子為純合子，且峰高不正常或者突變步數多的案例需注意是否存在等位基因丟失的可能，可采用另一套檢測系統加以驗證[4]。有條件也可增加檢測高通量二代測序，以排除引物結合點變異或其它原因導致的目標等位基因擴增失敗。本文案例中，在D18S51基因座上父子母三者基因型均為雜合子，峰高均衡，采用兩種不同試劑盒及二代測序檢測得到一致結果，可判斷在D18S51基因座為不符合遺傳規律的基因座，考慮存在突變的可能性，按照《親權鑒定技術規范》(GB/T 37223-2018)中不符合遺傳規律情形時親權指數的計算方法，D18S51基因座的親權指數為0.0003。綜上39個STR基因座的累積親權指數(CPI)為4.1451× 1018，且在二代測序的94個SNP位點上，三者分型均符合遺傳規律。聯合可判定本案中D18S51基因座上不符合遺傳規律的現象為三步突變，且支持參與鑒定的三者間存在親子關系。

作為目前親子鑒定中常用的遺傳標記 STR突變率在 0～7×10-3之 間，平均約 2×10-3。目前一般案件的檢測位點基本在20個左右，有些特殊案例甚至會檢測到40～50個位點，所以突變案件比例就顯得較高了，多步突變案件也時有發生。任何情況都不能僅憑一個遺傳標記不符合遺傳規律就做出排除親權關系的意見，遇見疑似突變情況，建議可采用不同廠家的檢測系統對疑似突變位點加以驗證，以排除等位基因丟失等情況，也可增加檢測遺傳標記或檢測X-STR、Y-STR位點或采用二代測序技術來加強證據強度，綜合判定得到鑒定結果，這樣才能給客戶提供科學、專業的意見。