重庆地区22个STR基因座突变分析

重庆地区22个STR基因座突变分析

目的观察和分析22个STR基因座（AGCU身份鉴定系统的EX22试剂盒）在重庆汉族人群亲子鉴定中的突变现象，探索STR基因座的突变规律。方法采用AGCU EX22试剂盒对1596例支持存在亲权关系的案例（三联体563例，二联体1033例）筛查出含等位基因突变事件，统计各STR基因座的突变率、突变等位基因的来源、突变步数及重复单位增加或减少情况，分析突变相关因素的特点。结果22个被检测的STR基因座中有20个座观察到突变，共观察到53次突变，其中一步突变49次（3.08%），二步突变1次（0.06%），三步突变3次（0.19%），D2S441和TPOX点位未观察到突变。各基因座的突变率介于0.05%～0.42%，平均突变率约0.1289%。来源于父系的突变与来源母系的突变比例约16.67：1，具有统计学差异（P＜0.001）。增加重复单位和减少重复单位的突变事件比值为1.5：1。结论STR基因座突变是亲子鉴定中较为常见的现象，当出现1或2个基因座不符合遗传学的规律时，需要加测其他检测系统，并计算突变基因座PI值及所检测的基因座的累计父权指数值，用于明确鉴定意见。另外应不断积累STR基因座突变数据，选择符合重庆人群的遗传特点及具有高鉴别能力的STR基因座的遗传标记，以保证鉴定结果的准确可靠。

标签：法医遗传学；短串联重复序列；亲子鉴定；DNA突变分析

短串联重复序列（short tandem repeats，STR）普遍存在于人类基因组中，是具有多态性的一类DNA序列。STR通常由2～6 bp核心序列串联重复而成，重复次数从几次到几十次不等[1-2]。STR具有种类多、分布广、多态性高、扩增成功率高、检测灵敏、重复性好、高杂合度、容易检测并遵循孟德尔共显性遗传规律等特点，在法医学亲子鉴定、个体识别及遗传病连锁分析等方面应用广泛[3-5]。但是法医学检案过程中，STR基因座的突变现象不少见，会一定程度上影响案件结论，因此，法医学实践中学者们对突变现象日益关注。在美国人群中，父源基因突变率在0.007%～0.371%之间（来自美国血库协会研究报道）[6]；而STR基因突变率国内学者研究报道在0.004%～0.404%

之间[7-10]。本研究选择了2016年度重庆地区人群的1596例支持存在亲权关系的案件为观察研究对象，分析案件中22个常染色体STR基因座突变情况及特点，以期储备重庆地区STR 基因突变的基础遗传学信息。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

1596例亲子鉴定案例均来自重庆市正鼎司法鉴定所的日常检测案例，三联体（父亲—孩子—母亲）亲子鉴定案件563例，二联体（父亲—孩子或母亲—孩子）1033例，鉴定结论均为支持存在亲权关系。家系案例样本大部分为血液或血斑，小部分为唾液斑、带毛囊毛发。

1.2 仪器和试剂

VeritiTM96-Well Thermal Cycler PCR 扩增仪（美国AB公司）；3130型或3500型DNA遗传分析仪（美国AB公司）；AGCU Expressmarker22 荧光检测试剂盒（简称AGCU Ex22 kit）和AGCU 21+1 STR荧光检测试剂盒（简称AGCU 21+1 kit）（中国无锡中德美联公司）。

1.3 方法

1.3.1 DNA提取

样本的基因组DNA采用Chelex-100法提取。

1.3.2 PCR扩增

采用AGCU Ex22 kit对22个STR基因座（D3S1358、D13S317、D7S820、D2S441、TPOX、TH01、D2S1338、D16S539、Penta E、CSF1PO、Penta D、D10S1248、D19S433、vWA、D21S11、D18S51、D6S1043、D8S1179、D5S818、D12S391和FGA）及1个性别基因座Amelogenin进行聚合酶链反应（PCR）复合扩增。PCR扩增体系为10 μL，每管含Reaction Mix 4.0 μL、EX22 Primers 2.0 μL、热启动C-Taq酶0.4 μL、DNA模板1.0 μL（DNA浓度为0.5～2 ng/μL）和sdH2O 2.6 μL。PCR循環条件为初始变性95℃2 min，热循环（10个循环：94℃2 min，60℃1 min，72℃1 min；20个循环：90℃2 min，58℃1 min，72℃

1 min），终延伸72℃10 min，保温4℃维持。每个扩增体系中设立阳性对照DNA为女性细胞株9947A和阴性对照（空白DNA用去离子水替代）。若出现1-2个不符合遗传规律的STR基因座，加测AGCU 21+1 kit。AGCU 21+1 Kit含22个STR基因座（D10S1248、D6S474、D12ATA63、D2S441、D22S1045、D1S1677、D11S4463、D1S1627、D3S4529、D19S433、D6S1017、D4S2408、D17S1301、D2S1776、D1GATA113、D18S853、D20S482、D14S1434、D9S1122、D10S1435和D5S2500）及1个性别基因座Amelogenin，其中D10S1248、D2S441和D19S433这3个STR基因座为AGCU EX2

2 kit和AGCU 21+1 kit共有，可以进行复核比对。

AGCU 21+1 kit的PCR扩增体系为10 μL，每管含Reaction Mix 4.0 μL、Primers 21+1 2.0 μL、热启动C-Taq酶0.3 μL、DNA模板1.0 μL（DNA浓度为0.5～2 ng/μL）和sdH2O2.7 μL。每个扩增体系中设立阳性对照DNA为女性细胞株9947A和阴性对照（空白DNA用去离子水替代）。PCR循环条件为初始变性95℃2 min，热循环（30个循环：94℃30sec，60℃1 min，65℃1.5 min），终延伸60℃1 hour，保温4℃维持。

1.3.2 STR基因座检测

使用3130或3500遗传分析仪对扩增产物进行毛细管电泳，用Gene Mapper