·案例报道·

2号染色体父系单亲二倍体遗传亲子鉴定1例

何汝雯1,张小川1,何仕雯1,温小莲1,童大跃2,莫秋华1,3,张兹钧1

(1.广东科登法医物证司法鉴定所,广东 珠海 519000;2.中山大学中山医学院法医系,广东 广州 510080;3.珠海国际旅行卫生保健中心,广东 珠海 519000)

关键词:法医遗传学;亲子鉴定;二倍体

1 案 例

1.1 简要案情

夫妻二人因女儿移民,要求进行亲子鉴定,以确定他们之间的亲生关系。

1.2 检验过程

采集三人的指血到无菌滤纸上。先用人类STRtyper-21G扩增荧光检测试剂盒(宁波海尔施基因科技有限公司)进行D3S1358等20个基因座检测,发现女儿与母亲之间在TPOX和D2S1338基因座上不符合孟德尔遗传规律,按照司法部颁布的《亲权鉴定技术规范》(SF/Z JD0105001-2016)的方法计算这些基因座的父权指数(paternity index,PI),累积父权指数为1.5615×102,需增加检测基因座来达到判断要求。

随后采用人类STRtyper-10G扩增荧光检测试剂盒(珠海科登生物工程有限公司)和STRtyper-23comp常染色体补充位点试剂盒(宁波海尔施基因科技有限公司),增加了20个基因座进行检测,又发现女儿与母亲之间在D2S1772和D2S441基因座上不符合孟德尔遗传规律。综上所述,40个基因座累积父权指数为1.7990×105,除去4个不符合孟德尔遗传规律的基因座,余36个STR基因座累积父权指数为5.179 5×1020。可以判断为支持存在亲生关系。虽然以上40个基因座检测结果能够支持亲生关系,但4个不符合孟德尔遗传规律的基因座均出现在2号染色体上。为了弄清母女之间不符合孟德尔遗传规律的原因,再增加了12个X-STR基因座及12个2号染色体上的STR基因座进行检测。12个STR基因座用6%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析产物,500V电泳1h左右。银染显色,对12个STR基因座扩增产物进行分析。将女儿的血样送到广州金域医学检验中心进行染色体核型分析。

为了进一步澄清每个基因座中父、母、女等位基因之间的序列差异,用T-Vector pMDTM19(Simple)试剂盒(大连宝生物工程有限公司)将每个等位基因片段进行克隆,并送到上海铂尚生物技术有限公司进行Sanger双脱氧链终止法测序分析。

1.3 检测结果

用人类STRtyper-21G扩增荧光检测试剂盒等共检测了40个常染色体基因座,发现母女在TPOX、D2S1338、D2S1772和D2S441基因座上不符合孟德尔遗传规律(表1)。增加12个X-STR基因座进行检测,母女之间未发现不符合孟德尔遗传规律的基因座(表2)。对新设计的12对2号染色体上的STR基因座引物进行PCR扩增(图1)。女儿的染色体数目或结构未发现异常,排除了母源部分基因片段缺失的可能性。表3显示,16个基因座涵盖了2号染色体上各个区段,说明女儿的等位基因全部为纯合子,而且全部能从父亲的等位基因中找到来源,其中11个基因座(TPOX、D2S1338、D2S1772、D2S441、D2S429、D2S1399、D2S1387、D2S1790、D2S434、D2S1391 和 D2S1788)的等位基因可以肯定是父亲遗传的,从母亲的等位基因中找不到来源。

表1 40个常染色体STR基因座中4个不符合遗传规律的基因分型结果及父权指数

基因座 母亲 女儿 父亲 PI TPOX 8/10 11/11 8/11 0.0004 D2S1338 19/19 22/22 20/22 >0.0001 D2S1772 24/27 21/21 21/26 >0.0001 D2S441 11/14 9.1/9.1 9.1/11 >0.0001

表2 12个X-STR基因座等位基因分型结果

基因座 母亲 女儿 父亲DXS7133 9/9 9/10 10/10 DXS8378 11/11 11/11 11/11 DXS981 13/14.3 13/13.3 13.3/13.3 DXS7424 15/15 15/15 15/15 DXS6789 16/16 15/16 15/15 DXS10159 24/24 24/28 28/28 GATA165B12 9/10 9/10 10/10 DXS101 24/27 24/27 24/24 DXS7423 14/15 14/14 14/14 GATA31E08 9/11 11/11 11/11 DXS10164 10/11 10/10 10/10 DXS10162 18/20 17/18 17/17

用Sanger法对上述所有等位基因片段进行序列分析,在原有基础上又发现D2S1327和D2S2960完全与父亲的序列相同,与母亲的序列有所差异(表4)。剩下的 3 个基因座(D2S2952、D2S2961、D2S1360)中虽可从母亲的结果中找到女儿的等位基因,但其父亲也有相同的等位基因。

表3 2号染色体上16个STR基因座的位置

基因座 核心重复序列 基因座在染色体上的位置D2S429 TCTA 2p25 D2S1790 GATA/AGAC 2p11 D2S1327 GATA 2q34-35 D2S1391 ATCT 2q32 D2S1399 AGGA 2q23 D2S2952 TCTA/ATCT 2p25 D2S2961 AGAT/AGAC/AGAT 2p24 D2S1360 TATC/TCTG/TCTA 2p24 D2S434 ATCT 2q35 D2S1387 TCTG/TCTA 2q12 D2S2960 TCTA/ATCT 2q32 D2S1788 ATGG/CTAG/TAGA 2p22 D2S1338 GGAA/GGCA 2q35-36 D2S1772 GACA/CATA/GATA 2p13 D2S441 TATC 2p13 TPOX AATG 2p25

图1 2号染色体上12个STR基因座PCR扩增银染检测结果

表4 2号染色体上16个STR基因座的Sanger测序结果

基因座 个体 序列D2S429 F1 TAGATAGATAGATAGATAGATAGATAG----ACAAACAGATAGCTAACTAGGTGGATGG G TAGATAGATAGATAGATAGATAGATAG----ACAAACAGATAGCTAACTAGGTGGATGG F2 TAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGACAAACAGATAGCTAACTAGGTGGATGG M TAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGACAAACAGATAGCTAACTAGGTGGATGG D2S1790 F1 TATCTATCTATCTATCTATCTATCTA----TCATTTTTATGTGCAGACAGCATCCATGG F2 TATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCATTTTTATGTGCAGACAGCATCCATGG G TATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCATTTTTATGTGCAGACAGCATCCATGG M TATCTATCTATCTATCTATCTATC--------ATTTTTATGTGCAGACAGCATCCATGG D2S1327 F GATGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATTTTTG G GATGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATTTTTG M GATGGTAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATATTTG D2S1391 F ATAGATAGATAGATAGATAGA--------TAGATAGATAGATAGATAGATCTAGATTTA G ATAGATAGATAGATAGATAGA--------TAGATAGATAGATAGATAGATCTAGATTTA M1 ATAGATAGATAGATAGATAGA----TAGATAGATAGATAGATAGATAGATCTAGATTTA M2 ATAGATAGATAGATAGATAGATAGGTAGATAGATAGATAGATAGATAGATCTAGATTTA D2S1399 F1 CTTCCTTCCTTCCTTCCT------------------------CTAAAGGTTTAACTGGC F2 CTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCT----CTAAAGGTTTAACTGGC G CTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCT----CTAAAGGTTTAACTGGC M1 CTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCT--------CTAAAGGTTTAACTGGC M2 CTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTCTAAAGGTTTAACTGGC

续表4

注:F,父亲;G,女儿;M,母亲;F1,父亲的第 1个等位基因;F2,父亲的第 2个等位基因;M1,母亲的第 1个等位基因;M2,母亲的第2个等位基因;-,表示序列中有差异的部分

序列D2S2952 F TCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTGTTATCTATCTATCTATCTATCTATCTA G TCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTGTTATCTATCTATCTATCTATCTATCTA M1 TCTATCTATCTATCTATCTATCTA----TCTGTTATCTATCTATCTATCTATCTATCTA M2 TCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTGTTATCTATCTATCTATCTATCTATCTA D2S2961 F TAGATAGATAGATAGATAGATA----ATTATAGGAATTGGCTCACAAGGTTATAGAGAC G TAGATAGATAGATAGATAGATA----ATTATAGGAATTGGCTCACAAGGTTATAGAGAC M1 TAGATAGATAGATAGATAGATA----ATTATAGGAATTGGCTCACAAGGTTATAGAGAC M2 TAGATAGATAGATAGATAGATAGATAATTATAGGAATTGGCTCACAAGGTTATAGAGAC D2S1360 F ATAGATAGATAGATAGATAGATA----ATTATAGGAATTGGCTCACAAGGTTATAGAGA G ATAGATAGATAGATAGATAGATA----ATTATAGGAATTGGCTCACAAGGTTATAGAGA M1 ATAGATAGATAGATAGATAGATA----ATTATAGGAATTGGCTCACAAGGTTATAGAGA M2 ATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAATTATAGGAATTGGCTCACAAGGTTATAGAGA D2S434 F1 TCTATCTATCTATCTATCTATCTATC--------TGCCATCTCTGAGTCTTCTCCAGGT F2 TCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTGCCATCTCTGAGTCTTCTCCAGGT G TCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTGCCATCTCTGAGTCTTCTCCAGGT M1 TCTATCTATCTATCTATC----------------TGCCATCTCTGAGTCTTCTCCAGGT M2 TCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATC----TGCCATCTCTGAGTCTTCTCCAGGT D2S1387 F1 TATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATC----ATTTTTATGTGCAGA F2 TATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCATTTTTATGTGCAGA G TATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCATTTTTATGTGCAGA M TATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATC--------ATTTTTATGTGCAGA D2S2960 F ATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATGATAGATAGATAGATAG G ATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATGATAGATAGATAGATAG M1 ATAGATAGATAGATAGAT----------------GAGATAGATGATAGATAGATAGATA M2 ATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATGAGATAGATGATAGATAGATAGATA D2S1788 F1 TATCCATCCATCCATCCATCCAT--------------------TCATCCATCCATTCGT F2 TATCCATCCATCCATCCATCCATCCATCCATCCATCCAT----TCATCCATCCATTCGT G TATCCATCCATCCATCCATCCAT--------------------TCATCCATCCATTCGT M TATCCATCCATCCATCCATCCATCCATCCATCCATCCATCCATTCATCCATCCATTCGT D2S1338 F1 CTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCC--------GTCCTTCCTTCCCTCCTGCAATCCTT F2 CTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCGTCCTTCCTTCCCTCCTGCAATCCTT G CTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCGTCCTTCCTTCCCTCCTGCAATCCTT M CTTCCTTCCTTCCTTCCTTCCTTCC------------GTCCTTCCCTCCTGCAATCCTT D2S1772 F1 TATCTATCTATCTATCTATCT------------------------GTCTATCTGTCTAT F2 TATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCT----GTCTATCTGTCTAT G TATCTATCTATCTATCTATCT------------------------GTCTATCTGTCTAT M1 TATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCT------------GTCTATCTGTCTAT M2 TATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTGTCTATCTGTCTAT D2S441 F1 TCTATCTATCTATCTATC-----ATCTATCTAT------------ATCATAACACCACAG F2 TCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTAT------------ATCATAACACCACAG G TCTATCTATCTATCTATC-----ATCTATCTAT------------ATCATAACACCACAG M1 TCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTAT------------ATCATAACACCACAG M2 TCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATCTATATCATAACACCACAG TPOX F1 AACCCTCACTGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATG------------TTTGG F2 AACCCTCACTGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGTTTGG G AACCCTCACTGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGTTTGG M1 AACCCTCACTGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATG------------TTTGG M2 AACCCTCACTGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATG----TTTGG基因座 个体

2 讨 论

STR等位基因分型是目前公认的亲子鉴定方法,但由于遗传的原因,分型过程中可观察到STR基因突变的现象,而表现出不符合孟德尔遗传规律的情况[1-3]。本案发现1例4个STR基因座上女儿的等位基因中找不到母亲的来源,而且都在2号染色体上,因此高度怀疑是单亲二倍体遗传[4]

通过染色体核型分析,未发现女儿的染色体数目或结构异常,排除了母源部分基因片段缺失的可能性。对涵盖了2号染色体上不同区段的16个STR基因座用荧光或银染法进行检测,结果显示女儿的等位基因全部为纯合子,而且全部能从父亲的等位基因中找到来源,其中 11 个基因座(TPOX、D2S1338、D2S1772、D2S441、D2S429、D2S1399、D2S1387、D2S1790、D2S434、D2S1391和D2S1788)的等位基因可以肯定是父亲遗传的,从母亲的等位基因中找不到来源。用Sanger法对上述所有等位基因片段进行序列分析,在原有基础上又发现D2S1327和D2S2960完全与父亲的序列相同,与母亲的序列有所差异。剩下的3个基因座(D2S2952、D2S2961、D2S1360)中虽可从母亲的结果中找到女儿的等位基因,但其父亲也有相同的等位基因。因此,推断这3个基因座的等位基因很可能是由父亲传给女儿的,而不是来源于母亲。从上述结果可以看出,在16个2号染色体基因座中没有一个能肯定是母亲遗传的,而且这16个基因座涵盖了2号染色体上不同区段(图3),基本上能代表整个2号染色体的基因类型。由此分析女儿的2号染色体属于父系单亲二倍体遗传,母亲没有将2号染色体的基因遗传给女儿。因此,在本案中4个不符合遗传规律的STR检测结果不属于亲子鉴定中常见的等位基因变异,而是2号染色体单亲二倍体遗传变异[5-8]。所以笔者认为,TPOX、D2S1338、D2S1772 和 D2S441 这 4个 STR基因座的检测结果不应该纳入PI计算,而其余36个STR基因座的累积父权指数5.1795×1020才是更准确的结果。

迄今为止,虽然单亲二倍体遗传变异的报道不是很多见,但在亲子鉴定中仍需引起重视,以免造成误判。特别是出现同一染色体上多基因座不符合孟德尔遗传规律,而且突变步骤多(≥3)的案例时,更应引起高度重视。

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通信作者张兹钧,男,副研究员,主要从事基因检测试剂盒研发;E-mail:codonzh@126.com

作者简介:何汝雯(1980—),女,主管技师,主要从事法医物证学鉴定;E-mail:heruwen@126.com

文章编号:1004-5619(2018)05-0571-04

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2018.05.033

文献标志码:B

中图分类号:DF795.2

收稿日期:2017-04-24)

(本文编辑:张素华)