Penta E基因座母系突变1例分析

陈延冰 何轶群 齐一鸣 彭海山

广东省妇幼保健院（广州，511442）

短串联重复序列 （STR）是人类遗传学中重要的遗传标记，也是目前法医物证鉴定中应用最多的一类遗传标记。常染色体STR基因座的平均突变率为0．002［1］，所以在用常染色体STR进行亲权鉴定时尤其在排除时需谨慎。目前关于常染色体STR突变在国内外报道较多为父系突变，母系突变较少见。本实验室鉴定617例亲子鉴定案例时，检出1例Penta E基因座不符合母系遗传关系。本文对此例进行总结分析。

1 材料与方法

1．1 样本来源

亲子鉴定617例样本均来自于广东省妇幼保健院法医物证司法鉴定所日常检测案例，检材包括血液样品、血纱、毛发、口腔拭子、胎儿羊水、绒毛等。本文突变案例梁某及其妻子夏某因家庭因素携其女儿来到本所要求进行亲子鉴定，取样过程同上述常规进行。

1．2 实验室方法及分析

DNA的提取按照PowerplexTM21system试剂盒（美国promega公司）方法［2］进行、PCR复合扩增，反应体系为10μl，在3500XL遗传分析仪上对PCR扩增产物进行毛细管电泳分离和检测，并收集结果。利用 GeneMapper ID－X v1．3分析软件进行数据分析。

1．3 基因座亲权指数（PI）值计算方法［4］

方法1，当在母亲确定，父亲怀疑的前提下：

方法2，当在父亲确定，母亲怀疑的前提下：

方法3，当双亲皆疑的前提下：

其中男性突变率（μf）可取0．002，女性突变率（μm）可取0．001～0．0005。本次女性突变率取0．0005［1］，p11＝0．124，p17＝0．096，等位基因频率数据来自本实验室。

2 结果

2．1 基因分型

本案被检测3人样本的STR基因座分型结果见表1、图1。

2．2 Penta E基因座累计亲权指数（CPI）值

经PowerplexTM21system试剂盒检验，除Penta E基因座外，其余的19个常染色体STR基因座均符合孟德尔遗传定律。经计算，CPI19＝6．84959×1010（计算所需的突变率及等位基因频率来自本实验室），可认定梁某3人的亲子关系，故可考虑子代Penta E基因座发生突变的可能［3］。

图1 Penta基因座分析结果图

表1 被鉴定父母及子女基因分型结果

3 讨论

目前，STR基因座发生突变的机制普遍认为是在DNA复制过程中，由于DNA聚合酶发生滑脱，从而核心序列的重复次数发生改变（多见于减少或增加一个重复核心序列）而导致突变的出现。运用于法医物证学检验的STR基因座均有较好多态性及较高突变率特性，且突变率明显高于人类基因的平均突变率（1．4×10－10）［5］。故在实际应用中若不注意STR基因座的突变现象，可能会出现错判误判情况，影响鉴定的结论。

在实际检案中发生突变的多数为父系突变，而母系突变仍较少见。从本案的Penta E基因座分型来看父亲为11，母亲为14／16，孩子为11／17，孩子的11等位基因来自父亲，而因母亲与孩子的基因分型均为杂合子，即可排除等位基因丢失的现象存在，故17等位基因是由母亲16突变而成的，即等位基因17可以合理解释为母亲的等位基因16传递给子代时减少了一个重复单位突变所致。

对于亲子鉴定的结论判断一般均采用多基因座联合分析，当有≥4个STR基因座不符合遗传规律时，可排除亲子关系［6］；如果仅有1个、2个或3个基因座不符合孟德尔遗传定律时，不能轻易做出排除结论，应考虑可能存在突变现象。同时应增加常染色体STR基因座的检测数量，即三联体案件出现1个、2个或3个基因座不符合孟德尔遗传定律时，应对应增加至19个、28个或35个基因座的检测；单亲案件出现1个或2个基因座不符合孟德尔遗传定律时，应对应增加至29个或41个基因座的检测［7］，且对检测基因座的PI值进行计算分析，CPI达到标准（CPI≥10000）即可认定其亲子关系。

对于突变基因座PI的计算，不同的前提条件计算方法不同。本案方法1的CPI20较方法2及方法3的高，表明案情与案件结论有很大关联。不同的案情可能有不同的结论，故从本案得到的提示是：当出现1至3个基因座不符合孟德尔遗传定律时，特别是存在母系突变现象时，在了解清楚案情的基础上，选择对应的计算方法，结合检测分析的结果，给出正确的结论，避免错判误判的发生，提高检案的准确率。

［1］ 李成涛，李莉，侯一平，等．司法鉴定技术规范［M］．中华人民共和国司法部司法鉴定管理局，2016．

［2］ Walsh PS，Metzger DA，Higuchi R．Chelex 100as a medium for simple extraction of DNA for PCR－based typing from forensic materialJ［J］．Biotechniques，1991，10（4）：506－513．

［3］ 孙宏钰，伍新尧，曾艳红，等．PowerplexTM16system体系在亲子鉴定中的应用评估［J］．中国法医学杂志，2002，17（4）；207．

［4］ CharlesH．Brenner．ForensicMathematics［EB／OL］．［2012－11－22］．http：／／dna－view．com／3band．htm．

［5］ Levinson G，Gutman GA，Slippedstrandmispriming：amajior mechanism for DNA sequence evolution［J］．MolBiol，1987，4：203．

［6］ 孟海英，侯一平，陈国弟，等．短串联重复序列在法医学中的应用［J］．法医学杂志，2000，16（1）：55－58．

［7］ 伍新尧，童大跃，朱运良，等．用STR分型技术作亲权鉴定时判断标准的研究［J］．中山大学学报（医学科学版），2010，31（1）：1－6．