常染色体STR基因座中发现稀有等位基因两例

常染色体STR基因座中发现稀有等位基因两例

贾小妮1，2王争君3魏曙光1，  

（1.西安交通大学法医学院.；2.陕西西咸新区华大法医司法鉴定所3.咸阳市武功县公安局刑警大队刑事技术中队）

关键词：常染色体  D19S433稀有等位基因   基因突变

常染色体短串联重复序列（shorttandemrepeat，STR）具有遗传多态性高、检测灵敏性强等特点，是运用于亲子鉴定中最为广泛的遗传标记。随着案件量的增多，稀有等位基因基因的出现的机率也随着增高，同时会在分析数据时带来不少的干扰。

1案例

1.1简要案情

日常法医DNA鉴定中发现两例D19S433稀有等位基因，其中一案例在D3S1358基因座上存在等位基因突变。

I.2检测方法

案例一和案例二均为血痕样本。采用MicroreaderTM21DirectIDSystem, MicroreaderTM23sp-DIDSystem检测系统（苏州阅微基因技术有限公司）以及人类DNA分型盒（白金）（深圳华大法医科技有限公司）进行复合PCR扩增，最后采用ABI-3l30XL基因分析仪进行毛细管电泳和STR基因型分析。

I.3结果与分析

案例一：甲生母、孩子甲及被检父甲的DNA经MicroreaderTM21IDSystem扩增检验后发现，在D3S1358基因座上孩子甲的基因型为“15/18”，被检父甲的基因型为“17/19”，不符合遗传规律。按照GB/T37223-2018《亲权鉴定技术规范》中不符合遗传规律的亲权指数的计算方法，D3S1358基因座的亲权指数为0.0079。按照《法庭科学DNA亲子鉴定规范》（GA/T965—2011）遇到不符合遗传规律的遗传标记时父权指数（PI）计算，D3S1358基因座的PI为μ/4P18，平均突变率μ为0.002。

同时，在D19S433基因座上，孩子甲的基因型为“15.2”，甲生母的基因型为“13”，甲生母不能提供孩子甲的必须等位基因，并存在非整步突变[1]，经仔细观察，发现该基因“13”和基因“15.2”的峰高分别为“1721”和“1966”，与相邻D5S818基因座上的两个等位基因“10/11”(峰高为3127/2673)相近。初步推断杂合子的可能性很大，存在等位基因丢失，或者OL。进一步观察，发现这个等位基因在该基因座ladder范围之外71.58bp处有OL峰，其峰高“2423”，其样本在D19S433基因座的杂合子可能性大，母子分型分别为OL/13，OL/15.2（见图1）。为了提高结果的准确性，采用人类DNA分型盒（白金）试剂盒进行复核，在D19S433的Ladder外存在一个等位基因OL。

图1

案例1等位基因D19S433基因型OL/13，OL/15.2

跟据相关文献[2]，对OL峰进行分析计算。甲生母D19S433基因座OL峰显示size为71.58；样本与同时电泳Ladder等位基因13的bp值分别为109.95和109.85（详见图1），参照文献[3]对OL峰bp值计算，样本中D19S433基因座的*13相对于Ladder漂移了0.1bp，计算式109.95-109.85=0.1，OL峰bp值扣除漂移，即得出109.95-（71.58-0.1）=38.47bp，OL峰实际size比Ladder等位基因13小71.58bp。由于D19S433基因座定位于19q12，重复单位（AAGG）,重复单位为4个碱基，该甲生母OL峰分型与D19S433Ladder等位基因13（109.85bp）相差9个重复单位，该甲生母D19S433基因座OL峰可判断为稀有等位基因4。

案例二：在D19S433基因座上，孩子乙的基因型为“15.2”，乙生母的基因型为“15.2”，乙生父的基因型为“16.2”，乙生父不能提供孩子乙的必须等位基因，存在基因突变，进一步观察，发现在乙生父和孩子乙的基因座D19S433的bin外均有一个OL，其峰高与等位基因型峰高相近。乙生父D19S433基因座OL峰显示size为81.38，孩子乙D19S433基因座OL峰显示size为81.37，乙生父D19S433基因型16.2与同时电泳Ladder等位基因16.2的bp值分别为115.34和115.39（见图2），经计算，δ1=S16.2-L16.2=115.34-115.39=-0.05;

δ2=SOL-L9=81.38-85.44=-4.06;c=|δ1-δ2|=|-0.05-(-4.06)|=4.01

OL峰实际size比Ladder等位基因9小4.01bp。根据D19S433基因座重复单位为4个碱基对，该乙生父OL峰分型及与D19S433Ladder等位基因9（85.44bp）相差4个重复单位，该乙生父D19S433基因座OL峰可判断为稀有等位基因8。孩子乙的计算方式同乙生父，其OL峰为稀有等位基因8

。

图2

案例2等位基因D19S433及对应的Ladder

2.讨论

STR基因座突变的主要原因是复制活动，多表现为等位基因增加一个或者减少一个单位。这种只涉及一个单位的加或减的突变称为一步突变。STR突变与一般与性别年龄有关。

查询STRbase数据库收录的D19S433基因座等位基因范围5.2--20，D19S433等位基因4是罕见的等位基因，为新发现的稀有基因。目前，该等位基因信息已被STRbase数据库收录[4]。对于Ladder外的OL稀有等位基因时，需要综合分析，首先排除荧光染料污染、混合样本、泳道渗漏、伪峰的影响。其次，观察其相邻基因座是纯合子还是杂合子，其峰高和峰的面积，再与其对比判断。同时采用其他试剂盒进行复核，排除是否存在电泳过程中的漂移作用造成的情况。

在本案例一中，甲生母和孩子甲在D19S433等位基因的bin内只显示出一条带，而在71.58bp出显示出一条带，其峰高和峰面积与相邻基因座上的等位基因相近，根据稀有基因的类型经过漂移校正确定分型，故判断其为D19S433基因座上的等位基因，案例一和案例二中OL峰片段小于100bp，容易被忽略[5]，易被当作基因突变来计算。在稀有等位基因超出ladder范围时，相邻基因座若为纯合子时，也容易造成错误分型，需要考虑是否为稀有等位基因基因落入相邻基因座。

在D19S443的群体遗传学研究中，报道了各个地域的等位基因变异现象[6]，其基因型4在亚洲人群的相关文献报道居多[4-6]。

综上所述，目前D19S433和D3S1358是《法医学STR基因座命名规范》中推荐的基因座。在我们日常鉴定中遇到基因突变时，需要多观察，是否存在稀有基因，用不同的试剂盒重复检测，避免产生错误的判断。

参考文献

[1]杨乐，齐朝阳，丛欣，石妍，陈冲，吴俞衡，梁淑敏.D19S433稀有等位基因落入相邻基因座1例[J].中国法医学杂志,2020,第35卷(4):442-443

[2][3]中华人民共和国公安部,GA/T1163-2014.人类DNA荧光标记STR分型结果的分析及应用[S].北京:中国标准出版社,2014.

[4]张怀才,丁少成，李佑英.D19S433基因座稀有等位基因4的发现与确认[J].刑事技术，2015，40（5）：426-4

[5]郝世诚,刘岩,鲁涤,刘革新,袁丽.基因突变和稀有等位基因共存影响亲子关系分析1例[J].法医学杂志,2018,34(04):452-453

[6]武红艳，张林，陈璐，樊爱英，王克杰.D19S433稀有等位基因的确认和判读2例[J].中国法医学杂志,2018,第33卷(2):207-209

[7]Iyavoo,S.(dr_iyavoo@yahoo.com);Haizel,T..Variantallele6.2atlocusD19S433inSyrianfamilysamples.[J].ForensicScienceInternational:GeneticsSupplementSeries,2019,Vol.7(1):197-199