常染色体STR三等位基因型在法医DNA分析中的研究进展

常染色体STR三等位基因型是法医DNA分析中常见的异常分型现象,给实际检案中证据权重的评估带来困难和不确定性。本文对法医DNA分析中常染色体STR三等位基因型的分类、形成机制、发生率、遗传模式、证据量化评估方法等进行综述,着重基于三等位基因型的不同类型阐述其形成机制及相应的遗传模式,并对三等位基因型的判定及其在亲子鉴定和个体识别中的证据量化评估策略进行讨论,为法医DNA分析中科学化、规范化地解析此类异常分型现象提供参考。

STR基因座三带型等位基因的统计学分析

目的探讨STR基因座三带型等位基因的统计学方法。方法对8846份无关个体的静脉血或血痕样本利用磁珠法提取血液DNA,通过复合荧光扩增和毛细管电泳得到STR基因型,采用GeneMapper ID v3.2软件分析STR基因型,并通过直接计数法检测三带型基因型频率,公式计算三带型等位基因频率,并推导三带型统计学分析在亲缘鉴定及个体识别中的公式。结果 8846份样本中,共检出4例三带型等位基因和3种三带型基因型,且发现等位基因基因频率的乘积与实际发生率差异具有统计学意义,并成功推导出三带型在亲缘鉴定及个体识别中的公式。结论三带型等位基因某两个等位基因作为整体在群体中遗传的频率可用这两个等位基因频率的乘积进行估算。

三联体常染色体STR三带型基因座父权指数计算

目的探讨三联体亲子鉴定中常染色体STR三带型基因座父权指数的计算方法。方法通过9691例三联体亲子鉴定中发现的30例三带型,对其父-母-子表型作分析研究而将相关三带型分为五类,根据孟德尔遗传规律和常规三联体父权指数的计算原理,推算各类型的父权指数。结果循例推断出五种类型三联体常染色体STR三带型基因座父权指数的计算公式。结论对于三联体亲子鉴定中的三带型基因座,其父权指数可按推导的公式进行计算。

法医常用STR基因座三带型模式的分析

目的对法医检验常用STR基因座的三带型模式作观察与分析,探讨其群体现象和特点。方法基于STRtyper-21G试剂盒20个STR基因座分析37 737例无关个体的STR分型数据,查找三带型,用不同试剂盒予以验证后,统计其频率并分析其特点。结果 26例疑似三带型中,证实21例,排除2例(为跨基因座稀有等位基因),不能定论3例。三带型的总检出频率为0.0556%(21/37737),其中,FGA、TPOX基因座检出率最高,二者均为0.0106%(4/37737),其次为Penta E为0.0079%(3/37737);Type1三带型为71.4%(15/21),Type2三带型为28.6%(6/21);位于蛋白质编码区的基因座更易发生三带型。结论三带型结果在人群中存在一定比例,判读须慎重。

HLA-B与TNF基因间区的单体型特异性的多态现象

本文应用基因组探针探试了HLA-B与TNF基因间区有无多态现象,在代表着21个MHC祖传单体型(AH)的50个无关细胞株中检出了此区明显的多态性:用X探针(R17A)检出了3个等位基因型;用V探针(R9A)检出了4个等位基因型;用Y探针(R20A)检出了7个等位基因型。家系分析表明:Y、X及V等位基因与HLA单体型连锁。这些等位基因的一个显著特点是:相同的AH具有相同的Y、X、V等位基因型(即呈单体型性质)。在检出的15个不同的Y-X-V单体型中,有11个与特定的AH连锁(单体型特异性性质)。本项研究表明:包括HLA-B与TNF间区基因在内的整个MHC的AH是保守的。

人类HLA-DRB1基因型与民族和人群的神经网络无监督模式分类

HLA-DRB1等位基因主要参与人类的抗原免疫功能熏对其进行比较研究熏有助于追溯人类的进化迁移史熏开发类群特异性药物。本研究以Matlab为平台,用自组织竞争网络穴Self-OrganizingCom-petitiveNeuralNetwork雪,对世界54个民族和人群、14个HLA-DRB1等位基因熏进行了无监督模式分类。结果表明熏各民族之间存在差异性熏同民族的各人群之间有相似性。西伯利亚各人群熏澳洲各土著人群熏黑人各人群熏南美印第安各人群熏犹太族各人群熏日本各人群熏及欧美白人各人群有相对独立性;南美印第安人与西伯利亚人有高度相似性;中国民族在南方人群和北方人群间存在较大差异;中国汉族中熏广东汉族地位特殊熏与少数民族如拉祜族、瑶族关系密切。

两例短串联重复序列三带型等位基因的遗传多态性分析

目的本文分析亲子鉴定常用STR基因座的三带型等位基因特点。方法用Chelex法提取3 600例亲子鉴定检案(含8 734个个体)血液中的基因组DNA,利用美国ABI公司Amp FISTRR誖IdentifilerTMplus试剂盒进行复合荧光PCR扩增确定STR基因座的遗传图谱(ABI 3500Dx遗传分析仪),若出现异常峰型则采用Power Plex誖21系统进行复查验证和采用Yunis技术进行淋巴细胞染色体核型分析。结果2个检案分别在D18S51和FGA基因座上出现三带型等位基因现象(均属于Ⅰ型),总检出率为0.229‰(2/8 734),携带三带型等位基因的个体经染色体核型分析均未发现三体综合征。结论三带型等位基因结果较少见,判读须慎重,应采用不同试剂盒进行验证以获得准确分型。

联合应用D21S11和Penta D基因座STR分型快速检测唐氏综合征的特征图谱分析

目的探讨联合D21S11和Penta D两个基因座STR分型,在快速检测唐氏综合征(Down Syndrome,DS)中的可行性。方法外周血细胞染色体核型分析确诊DS,提取基因组DNA,通过荧光复合扩增和毛细管电泳,分析D21S11和Penta D基因座STR分型及图谱特征,计算峰高比值和峰面积比值。结果与100例正常人STR分型未见三等位基因不同,94例DS患者中,D21S11和Penta D基因座均为三峰型、双峰型和单峰型三等位基因者33例,D21S11或Penta D其中之一为三峰型或双峰型三等位基因,且另一基因座为双峰型或单峰型三等位基因59例;不符合双基因座双峰型三等位基因者2例。两个基因座、多种等位基因型联合分析,可将通常的单基因座三峰型三等位基因判断DS的检出率由47.87%或36.17%提高到双基因座联合检出率达97.87%。结论采用Goldeneye 20A试剂盒中D21S11和Penta D两个基因座的6种等位基因型联合分析,对DS快速检测具有良好的应用价值。

中国汉族人群D13S317基因座的多态性及新的三带型等位基因序列的遗传学研究

目的分析中国汉族人群短串联重复序列(STR)D13S317基因座等位基因多态性,发现及鉴定中国人群中D13S317基因座新的STR三带型等位基因,排除非特异性扩增及侧翼序列基因变异产生的三带型等位基因,研究新的三带型等位基因序列特征及遗传方式。方法选取2017年10月17日至2018年12月28日于广东深光法医物证司法鉴定所进行鉴定的378例样本为研究对象。常规采用GlobalFiler™Express试剂盒作STR基因分型初检,对疑似三带型等位基因的家系采用PowerPlex®21试剂盒作STR基因分型复检,复检后采用分子克隆测序技术排除引物结合区及侧翼序列基因变异产生的三带型等位基因的可能。结果初检共计检出6个D13S317等位基因,基因频率分布特征分别是8(29.1%)、9(13.1%)、10(15.21%)、11(24.21%)、12(13.89%)和13(3.44%);其中有1个家系中先证者的D13S317基因座疑似为三带型等位基因(8、9、10)。复检与初检结果一致。先证者及其女儿D13S317基因座分子克隆测序分析未发现引物结合区及侧翼序列有基因变异,确认先证者D13S317基因座为三带型等位基因。结论在中国人群中确认了1例D13S317基因座2型三带型等位基因(8、9、10),该三带型等位基因未遗传给女性子一代,并首次被国际STRBase数据库收录。

硬毛粗盖孔菌过氧化氢酶家族基因鉴定及表达分析

硬毛粗盖孔菌是一种结实能力强的耐热真菌,为了探究其过氧化氢酶(CAT)基因家族的基本特征和功能,分别对不同交配型单核体Ct001_29和Ct001_31基因组的CAT基因家族进行了鉴定,并分析了不同CAT家族基因在不同温度条件下培养的菌丝、原基和子实体中的表达特征。硬毛粗盖孔菌基因组上有3个CAT基因(Ctcat1–Ctcat3),编码510–743个氨基酸;Ctcat1、Ctcat2和Ctcat3的等位基因之间的结构及序列相对保守,但编码区也存在少量SNP变异(6–14个)。在25℃培养菌丝和35℃培养菌丝、原基及子实体中,35℃菌丝的CAT酶活最高,为278 U/mg蛋白,原基期CAT酶活最低,为4 U/mg蛋白。Ctcat2的表达丰度显著高于Ctcat1和Ctcat3,Ctcat1和Ctcat3具有相似的表达模式,在35℃菌丝、原基和子实体中均上调表达;而Ctcat2具有相反的表达模式,在35℃菌丝、原基和子实体中均下调表达。此外,Ctcat2在原基时期、Ctcat3在25℃菌丝和35℃菌丝中具有偏好表达,Ct29cat2和Ct29cat3的表达量均高于各自的等位基因。本研究所发现的CAT等位基因表达偏好为进一步揭示大型真菌CAT的基因功能奠定了基础。

小麦BNS雄性不育显性遗传方式的观察与分析

BNS(Bai-Nong sterility)是一个对温度敏感的小麦雄性不育系,有完全的不育性和高自身转换性,在小麦杂交育种中有重要利用价值。为探讨该不育系的遗传方式,用该不育系与455个正常可育小麦品种杂交,结果发现F1代套袋自交结实率从0到91%非正态连续分布,平均值24.52%,其中与BNS自交结实率相同的高不育组合占总组合数的15.42%,达到父本育性水平的高恢复组合占0.88%,其余是由低到高的部分不育组合。用F1典型不育组合正反交,结果发现反交组合自交结实率虽提高显著,但远不达可育水平,仍是不育类型,表明BNS是核不育,不是质核互作不育。在核不育模式下,由于F1有大量不育组合,表明BNS的不育性在F1具有显性特征,由于F1也有完全恢复组合,表明这些组合的父本中有恢复基因,且是非等位的。因此,BNS的不育性应是显性不育和非等位显性恢复的遗传模式。用F1典型不育组合的F2估计不育主效基因是2对,典型恢复组合F2估计恢复主效基因也是2对。在2对显性不育基因和2对显性恢复基因的核遗传方式下,推断BNS、不育保持父本、不育恢复父本的基因型,然后用自交法和测交法检测后代分离,其中测交法用BNS测交可育组合的F1基因分离,用无恢复基因的“郑麦366”测交不育组合F1基因分离,4年共观察了16个F2自交组合,20个Ft测交组合,结果表明,F2和Ft的自交结实率不育与可育分离比与理论期望分离比均吻合,说明BNS的“显性不育和非等位显性恢复”遗传模式成立。