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母子亲缘关系鉴定中Penta E基因突变1例

来源:《刊物杂志》  作者: 徐冬冬  日期:2020-09-22

  1、案例说明

  1.案情回顾

  文某,女,36岁。为了申报户口要求与孩子王某(女,19岁)确定母子亲缘关系,于是到鉴定中心进行亲子鉴定。

  2.鉴定方法

  采用Chelex-100法提取血样DNA,分别使用AGCU EX22荧光检测试剂盒(江苏无锡中德美联生物技术有限公司)和NC22Plex荧光检测试剂盒(江苏苏博生物医学科技南京有限公司),在AB 9700PCR仪进行复合扩增,扩增产物使用AB 3500遗传分析仪进行毛细管电泳,通过GeneMapper?ID-X 1.4软件进行STR基因分型。

  2、结果

  经AGCU EX22试剂盒检测显示,除Penta E基因座外,子的各基因座等位基因均能从母的基因型中找到来源,符合孟德尔遗传规律。在Penta E基因座,子的一对等位基因“14/16”均未能从母的基因型“15/18”中找到来源,不符合孟德尔遗传规律,见图1.

AGCU EX22试剂盒在Penta E基因座比对结果

图1 AGCU EX22试剂盒在Penta E基因座比对结果

  按照《亲权鉴定技术规范》(GB/T37223-2018)中二联体不符合遗传规律的亲权指数计算方法,计算Penta E基因座的亲权指数(paternity index,PI)及累积亲权指数(combined paternity index,CPI),发现CPI为1972.5119,需加测STR基因座。

  于是采用NC22Plex试剂盒检测,显示21个STR基因座全部符合孟德尔遗传规律,且与AGCU EX22共同的3个STR基因座(D2S441、D10S1248和D16S539)分型一致。

  为进一步确定孩子Penta E基因座等位基因的突变来源,征得孩子生父同意,采用相同方法采血、提取DNA,经AGCU EX22试剂盒检测显示,孩子的各基因座等位基因均能从生父的基因型中找到来源。在Penta E基因座,生父的一对等位基因为“10/14”.

  由此可确定,孩子Penta E基因座等位基因“14”为生父基因,等位基因“16”发生了突变。经两个试剂盒检验后,共检测39个STR基因座,计算CPI为1676798714.3801,支持认定母子关系,基因座分型及PI值见表1(计算所需的等位基因频率来自本实验室,突变率取值0.0005)。

表1 39个STR(AGCU EX22和NC22Plex)分型结果及PI值

39个STR(AGCU EX22和NC22Plex)分型结果及PI值

  3、讨论

  目前,对STR基因座发生突变机制的共识是DNA复制滑动(replication slippage)或称滑动错配(slip strand mispairing),表现为基序的插入或缺失,从而使新合成的DNA链增加或减少1个或多个基序,对应则被称为一步突变或多步突变。研究表明90%以上的STR突变为一步突变,多步突变是在一步突变的基础上逐步形成,称为逐步突变模式(stepwise mutation model,SMM),突变的步数越多,相对发生的机会也就越小。

  由于形成配子过程中,成年男性精子有丝分裂的次数显着高于女性个体,大量研究及实际检案都表明母源性突变(母系突变)显着低于父源性突变(父系突变)。本案中,通过AGCU EX22检测发现只有Penta E不符合孟德尔遗传规律,计算CPI发现小于10000,不能确定母子关系。

  按照《亲权鉴定技术规范》(GB/T37223-2018)要求进一步加测STR基因座,将检测STR基因座增加至39个,仍只有Penta E不符合孟德尔遗传规律,计算CPI为已大于10000,支持认定母子关系,有理由认为Penta E发生了突变。

  从基因座分型来看,母亲为“15/18”,孩子为“14/16”,等位基因“14”或“16”是由母亲等位基因“15”一步突变而成的,而母亲与孩子的基因的基因分型均为杂合子,故可排除沉默基因的现象存在。通过对孩子生父基因分型,确定了等位基因“14”为生父基因,故等位基因“16”是由母亲等位基因“15”一步突变而成的。

  毕洁等对20723例亲子鉴定中19个STR基因座的突变分析发现,突变率最高的STR位点是Penta E,突变率为2.23‰,高于STR平均突变率2‰,认为Penta E的高突变率与其高多态性有关。

  本例中,Penta E基因座上母源平均突变率采用的是《亲权鉴定技术规范》(GB/T37223-2018)推荐的0.0005.尽管AGCU EX22和NC22Plex荧光检测试剂盒在二联体累积非父排除率(cumulative probability of exclusion,CPE)均大于0.9999,但因母源突变显着降低了Penta E基因座上PI的计算值(只有0.0009),AGCU EX22荧光检测试剂盒21个STR的CPI值仍然小于10000(为1972.5119),增加至39个基因座时CPI值大于10000,达到认定标准。

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