DNA遗传标记及其在亲子鉴定中的应用论文_廖夏儿1,巫坚2

DNA遗传标记及其在亲子鉴定中的应用论文_廖夏儿1,巫坚2

 廖夏儿1 巫坚2

(1广州市公安局黄埔区分局刑警大队 广东 广州 510530)

(2广州市公安局荔湾区分局刑警大队 广东 广州 510140)

【摘要】 亲子鉴定不但用于各种刑事案件,越来越多的民事案件也需要亲子鉴定技术来解决。现代的亲子鉴定主要经历了三个阶段:第一阶段是采用血型测试;第二阶段是20世纪80年代开创的染色体多态性鉴定技术;第三阶段则是目前利用DNA遗传标记来进行的DNA分型鉴定技术DNA分型技术作为亲子鉴定的主要方法,对鉴定工作具有重大意义[1]。目前用于亲子鉴定的DNA遗传标记,主要包括常染色体STR、X染色体STR、Y染色体STR和线粒体STR等。本文主要讨论DNA遗传标记及其在亲子鉴定中的应用。

【关键词】 亲子鉴定;DNA遗传标记;STR。

【中图分类号】R394 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2016)11-0370-02

1.DNA遗传标记

常用的DNA遗传标记有RFLP,STR以及SNP[2]。STR基因座的PCR分型是国内外法医个人识别和亲子鉴定最主要的技术。欧盟法医DNA分型标准化委员会认为,虽然新技术与新遗传标记不断涌现,但在今后相当长时间内,STR将仍然是最主要的常染色体遗传标记[3]。

1.1 常染色体-STR

孟德尔遗传的分离律是判定亲生关系的理论依据。按照这一规律,在配子细胞形成时,成对的等位基因彼此分离,分别进入各自的配子细胞。精、卵细胞受精形成子代,孩子的两个基因组一个来自母亲,一个来自父亲;因此同对的等位基因也就是一个来自母亲,一个来自父亲。鉴定结果如果符合该规律,则不排除亲生关系,若不符合,则排除亲生关系(变异情况除外)[4]。

孩子的每对同源染色体都是一条来自父亲,一条来自母亲。因此,在生母确定的情况下,从母、子基因型的对比中,可以确定孩子基因中可能来自父亲的基因。然后观察假设父亲的基因型,如果不具有生父基因,则可排除假设父与孩子的亲生关系。若假设父也具有生父基因,结果就不能排除假设父的亲生关系。

1.1.1 常用的A-STR遗传标记和试剂盒 亲子鉴定中常用的常染色体STR试剂盒有Powerplex?16[5],Sinofiler[6],Identifiler? [6-7], Goldeneye? 20A[8]。其中,Goldeneye? 20A采用了19个STR基因座和1个性别基因座,包含了目前国内外各个生产商所采用的全部基因座。在CODIS13个核心基因座(vWA、D21S11、D18S51、D5S818、D7S820、D13S317、D16S539、FGA、D8S1179、D3S1358、CSF1PO、THO1、TPOX)的基础上,增加了基因座Penta E、Penta D、D2S1338、D19S433、D12S391、D6S1043,采用五色荧光标记技术,一次性扩增19个STR基因座和一个性别基因座,兼容了当前DNA身份鉴定主流试剂盒的全部STR基因座,提供了历史数据的最大兼容性和最高精确度,提供了更多的信息量,具有更高的非父排除率和个体识别率。

1.1.2使用标准 在具体的亲子鉴定案件中,突变事件时有发生。甚至存在有2个或3个位点突变的情况,所有目前亲子鉴定对试剂盒的系统效能有了更高的要求。广泛认可的亲子鉴定标准是:在三联体亲子鉴定中,若未发现违反遗传规律的基因座,检测的STR基因座需要达到15个,若出现1个违反遗传规律的基因座,检测的STR基因座需要增加到19个;在单亲亲子鉴定中,若未发现违反遗传规律的基因座,检测的STR基因座需要达到18个[9]。

1.2 X-STR

1.2.1 X-STR基本特点 1991年,Edwards等[10]最早报道了HumAR基因,这是较早应用于法医学中的X-STR基因座。在以后的研究中,不断有新的X-STR被发现,目前常用于法医学中的有50多个,如HumARA、HumHPRT、DXS6799、DXS6840、DXS7132、DXS6807[11]等。

1.2.2 X-STR分型系统 为了满足法医学检验的要求,国内外陆续建立了许多个由多个STR基因座联合使用的X-STR复合扩增体系。常用的X-STR分型系统为德国Qiagen公司生产的Investigator Argus X-12体系,包含12个X-STR基因座,分别为DXS10103,DXS8378,DXS7132,DXS10134,DXS10101,DXS10135,DXS7423,DXS10146,DXS10079,HPRTB和DXS10148。

1.3 Y染色体STR

Y-STR与常染色体STR不同,具有以下几个主要的遗传特性[12]:第一,父系遗传,其群体遗传学标志只能由父亲传给儿子;第二,单倍型遗传,Y-STRs位于Y染色体上,不发生重组,呈连锁单倍型遗传;第三,不同的种族、民族和地域的人群之间,Y-STRs差异显著;第四,多态信息含量高。

1.3.1常用的Y-STR遗传标记和试剂盒 亲子鉴定中常用的Y-STR检验商用试剂盒有6个。包括Promega公司的Powerplex Y(12) [13]和Powerplex Y(23) [14];Applied Biosystems公司的Life Tech Yfiler[15];AGCU 18Y;AGCU Y-plus 24;Goldeneye 20Y。

Powerplex Y(12)包含以下DYS19,DYS389I,DYS389II,DYS390,DYS391,DYS392,DYS393,DYS385 a/b,DYS438,DYS439,DYS437这13个STR位点;Life Tech Yfiler在Powerplex Y(12)的基础上添加了DYS448,DYS456,DYS458,DYS635,Y-GATA-H4这5个位点;Powerplex Y(23)在Life Tech Yfiler的基础上再添加DYS576,DYS481,DYS549,DYS533,DYS570,DYS643这6个位点;AGCU 18Y在Life Tech Yfiler的基础上再添加了DYS447这个位点;AGCU Y-plus 24在AGCU 18Y基础上增加了DYS388,DYS449,DYS444,DYS522,DYS527a/b这5个位点;Goldeneye 20Y是在AGCU 18Y基础上增加了DYS460,DYS388这2个位点。

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2.DNA遗传标记在亲子鉴定中的应用

亲子鉴定应用可以分为司法和个人亲子鉴定的两种情况。司法鉴定包括遗产纠纷、强奸致孕的强奸犯认定、拐卖儿童的认领、非婚生子女入户、意外事故身份认证和抚养权纠纷等。个人亲子鉴定主要是怀疑子女非亲生,以及少数情况下的失散亲属认亲。

2.1 常染色体STR

因为STR具有高度多态性、稳定性和杂合性,多个STR位点共同分析,可以得到很高的累积个体识别率和非父排除率,通过公式转化,可以将非父排除率转变为父权指数。在不违反孟德尔遗传定律时,累积父权指数>10000,即可认定亲生关系。常染色体STR可以应用于多数的常规三联体(母亲、孩子和争议父亲)、二联体(母子或者父子)案件的检测,也可以辅助祖孙关系和同胞关系认定的检测。

2.2 X-STR

通过X-STR和常染色体STR计算非父排除率的公式[16-17]的比较,可以发现,在母-女-父三联体案件中,前者优于后者。由于父亲的X染色体只能传给女儿,所以在父女关系鉴定的二联体案件中,X-STR是有效的;同时,同一父亲的姐妹(无论同母或者是异母)都拥有相同的父源X染色体。在双亲都缺如的情况下,检测X-STR,如果两者之间没有相同的等位基因,可以作出两者“不是同父所生”的结论。由此可知,在同胞或者半同胞关系鉴定中,X-STR也有重要作用。X染色体一条来自母亲,一条来自父亲的遗传特性,使得X-STR在祖父母-外孙、姑-侄女、姨-外甥和舅-外甥等关系认定中,也发挥了至关重要的作用。

2.3 Y-STR

Y染色体父系遗传的特点,决定了它在亲子鉴定中只能应用于父系关系的鉴定。如父-子、祖-孙、同胞、叔-侄等关系。在这些案件中,Y-STR主要是作为常染色体STR检测的补充手段而存在。根据目前的国际惯例,必须有两种以上独立的遗传标记同时排除才能否定有血缘关系,德国亲子鉴定专家证人协会认为Y-STR与常染色体的判断标准应该相同,即要3个以上的基因不同才能排除亲权[18]。在排除突变的影响下,同一父系所以男性个体的Y染色体都是一样的。所以Y-STR也广泛应用于大家系的鉴定案件中。值得重视的是,Y-STR在遗传过程中的变异。Kayser[19]曾报道,在4999例已通过DNA分析证实亲子关系的父子中,发现父子间存在1个Y-STR分型突变率在0.28%,有两对父子存在2个Y-STR的变异。

3.展望

综上所述,在目前的技术水平下,DNA遗传标记已经广泛应用于各种亲子关系鉴定案件中,并且能很好的解决各种亲子鉴定问题。但是,由于突变的存在,某些案件的鉴定结果尚存在争议。因此,建立新的更完善的复合扩增体系是势在必行的。

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论文作者:廖夏儿1,巫坚2

论文发表刊物:《医药前沿》2016年4月第11期

论文发表时间:2016/5/19

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