STR基因座突變對親子鑒定準確性的影響分析

丁彩麗 邊露露 王振作 杜世昌 魏貝貝

（鄭州航空港區鼎實醫學檢驗所有限公司，河南 鄭州 450000）

親子鑒定，顧名思義，是一種對父母、子女關系的鑒定方法，所使用到的技術與理論包括遺傳學、生物學等，主要通過子代、親代之間遺傳性狀的遺傳規律分析，從而判斷親緣關系是否存在[1]。現代社會處于比較開放的狀態，在這種背景下，財產繼承權糾紛、撫養權糾紛等事件越來越常見。還有新聞報道中新生兒錯抱事件，當事人各持己見，往往需要第三方作出公平的裁定，而所使用的裁定依據中，親子鑒定結果具有重要的參考價值。可以說親子鑒定結果的準確性與上述事件裁定結果的公正性有著直接性聯系，必須引起足夠的重視。STR屬于高度串聯重復序列，作為一種核心序列，主要由2-7bp構成。短串聯重復序列與孟德爾遺傳定律相符，并且廣泛分布于基因組中，特點包括高度多態性、高雜合度、檢測容易等，作為一種遺傳標記，目前已經成為法醫學個體識別、親子鑒定的主要手段[2-3]。但是研究指出，STR基因座突變率較高，這一點可能對親子鑒定結果產生一定影響，因此在實際應對親子鑒定案例時，若發現短串聯重復序列基因座突變，需要慎重對待。而掌握STR基因座突變的特點以及其在親子鑒定中產生的影響，可提高鑒定結果分析的準確性。

一、親子鑒定研究背景

遺傳物質即臨床中所說的“DNA”，個人DNA序列父親、母親各50%，是獨一無二的，一般情況下，DNA序列一生都不會改變，且皮膚組織檢出的DNA序列與血液組織檢出的DNA序列是相同的。DNA親子鑒定即檢驗分析遺傳標記，從而給出父母、子女雙方親緣關系是否存在的判定結果。在我國歷史上早有“滴骨驗親”之說，雖然缺乏科學性，但確實是親子鑒定技術的早期應用。直至1900年外國學者首次提出血型系統，隨著法醫學相關工作人員的深入研究，親子鑒定啟用了血型分析，提高了親子鑒定工作的科學性，而自1986年DNA指紋技術的使用后，親子鑒定技術的發展有了質的飛躍。如今，關于財產、監護權等糾紛事件的裁定，均有應用到親子鑒定，相關技術、理論也更為先進，為了確保相關裁定的公正性，需要重視親子鑒定的準確性。

二、短串聯重復序列（STR）

STR在真核生物基因組DNA串聯重復序列中存在廣泛，2-6bp為其核心序列，一般有15-30次重復，于整個基因組中，STR占比在3%作用。STR基因座中，大多存在多態性特點，核心序列重復次數的差異性是導致其高度多態性特點的主因，于基因傳遞中，該差異性與孟德爾共顯性遺傳規律相符[4]。在所有遺傳標記中，STR屬于第二代DNA指紋技術，目前已經在親子鑒定、連鎖分析、個體識別、遺傳制圖、物種多態性、疾病基因定位等多個領域中獲得廣泛應用。

1.STR基因座的特點

STR廣泛分布于常染色體、X染色體、Y染色體上，其特點包括有：第一，STR基因座具有較多的數目，同時存在多個等位基因分布于各STR基因座上；第二，PCR-STR擴增具有較高的成功率，擴增片段偏短，以＜300bp為主，擴增較容易，即使使用的檢材為陳舊、降解類，也可獲取較理想的擴增；第三，基因組中STR具有分布廣泛、雜合度高以及等位基因多等特點，在聯合檢查多個STR基因座時，具有比較高的非父排除率和個體識別能力；第四，擴增后的STR基因座的基因型相差堿基數＜5bp，可予以同時擴增，使微量生物檢材得到更充分的利用；第五，STR基因座之間具有相似的擴增條件，能夠進行復合擴增；第六，PCR-STR擴增具有較高的靈敏度，模板DNA所需量較少，在刑事案件采集現場微量物證進行DNA檢測中具有較高的適用性；第七，PCR-STR檢測程序可實現全自動化，在DNA分型的標準化管理，包括儲存和聯網，于刑事案件偵查中串案、并案有重要的輔助價值[5-6]。

2.Y染色體STR基因座的特點

Y染色體STR標記對父權鑒定、法醫學分析均有著重要的作用，其具有較短的擴增偏短，較高的多態信息含量，是現代群體遺傳學和法醫學的重要研究工作，至今為止已經發現的Y染色體STR基因座已經超過250個，以DYS19、DYS389I、DYS389II、DYS390等最為常見。Y染色體是男性獨有，有7Mbp左右，相較常染色體其特點有：第一，Y染色體為單倍體，減數分裂時，除在常染色體區域與X染色體重組外，其余大部分皆無重組現象；第二，父系遺傳，較穩定，可毫無改變遺傳給兒子。

3.X染色體STR基因座的特點

X染色體屬于性染色體，男性以XY表示，女性以YY表示，其中男性的X、Y，前者遺傳自母親，且會將其遺傳給女兒；女性的X、X，分別來自父親、母親。X染色體與Y染色體、常染色體的遺傳皆有所不同。X染色體STR基因座因遺傳方式的獨特性，于姐妹親緣鑒定缺乏雙親檢材的情況下，可以提供準確的依據。

三、STR基因座檢測方法

標本選擇：包括口腔咽拭子、血液、毛發、胎兒絨毛或羊水等。

設備儀器準備：自動遺傳分析儀，配套試劑盒、PCR擴增儀等。

檢測方法：使用試劑盒按照操作說明對STR基因座進行復合擴增，期間需要對反應體系進行控制，維持在10uL，然后結合親子鑒定所需具體調整參數，溫度與對應操作時間如下，30℃-10min、42℃-30min、99℃-5min、5℃-5min，共完成35個循環，最后實施72℃-10min，所得產物保存于4℃環境下。使用3500DX基因分子儀對上述擴增產物進行毛細血管電泳操作，然后以全自動分析儀確定親緣關系。

四、STR基因座突變對親子鑒定準確性的影響

研究指出，DNA合成中，STR存在較高的突變率，這種STR基因座突變現象的發生可能導致鑒定結果分析出現偏差，而STR基因座突變來源性別上差異明顯，并且父親這邊有更高的突變率，這一點可能是由于男性精子形成過程中精母細胞的多次復制導致，復制次數高低與突變率高低呈正比親子鑒定工作中需要對STR基因座突變現象引起重視，綜合計算親權指數，以便進一步保障鑒定工作的準確性。

根據蘇麗娟等指出，親子鑒定工作中STR基因座突變現象較多發，其以親子鑒定結果顯示“肯定”的306例案例進行分析，對其中20個STR基因座突變的特征進行觀察，結果基因突變共發現8例，7例為一步突變，1例為二步突變，相關STR基因座共有6個，所有基因突變案例中，3/4來源于父系，1/4來源于母系，STR基因座突變特點為親子鑒定工作提供了有力的數據支持，可以進一步提升結果準確性。根據周冰燚等指出，STR基因座突變這一現象在親子鑒定工作中較常見，其對1628份樣本的鑒定情況進行分析，557例認定案例，其中19例觀察到基因突變，突變次數20次，19例為一步突變，1例為二步突變，8/9來源于父系，1/9來源于母系，該報道認為STR基因座復合擴增分型系統的非父排除效能較高，基本能夠使親子鑒定得到滿足，但是對于鑒定中的突變現象，需要慎重，可通過對STR位點的補充檢測和STR測序等方式進一步提升鑒定結果的準確性。通過上述報道可知STR基因座突變屬于親子鑒定工作中的多發現象，了解和掌握其特征，有助于增加鑒定結果的準確性[7-8]。

賴力等研究了STR基因座在二聯體親子鑒定中的突變規律及特點，采用Identifiler 15個STR基因座檢測系統，篩選1683例二聯體親子鑒定中1~2個STR基因座不符合遺傳規律的案例，統計分析基因座突變率及特點。研究指出，當二聯體親子鑒定1~2個STR基因座不符合遺傳規律時，應增加其他遺傳標記檢測；若考慮STR基因座存在突變，應結合基因座突變率計算親權指數[9]。

朱遠雁等在研究中探討了39個常染色體STR基因座在二聯體親子鑒定突變案例中的應用價值，共檢測502例二聯體親子鑒定案例，其中排除親權關系17例，485例不排除親權關系，10例出現單基因座不符合，加做AGCU 21+1后除1例出現一個新的STR基因座不符合，其他均符合遺傳規律,且CPI≥10000。39個STR基因座的聯合應用能夠有效解決二聯體親子鑒定中的大部分突變案例[10]。

結語

親子鑒定準確性與財產繼承、撫養權爭奪等糾紛事件的裁定有著直接性的影響，STR基因座突變在鑒定中較為常見，且突變率對比男性偏高，主要與男性精子形成中精母細胞的多次復制有關。該現象若忽視將導致親子鑒定結果出現誤差，進而影響相關事件的裁定結果。因此在實際開展親子鑒定時務必重視STR基因座突變現象，結合其特點進行綜合分析，以提升鑒定準確度。