應用多種STR技術對基因嵌合體進行親權鑒定分析

林源，趙珍敏，李莉

（司法部司法鑒定科學技術研究所，上海市法醫學重點實驗室，上海200063）

常染色體的STR檢驗技術已廣泛應用于親權鑒定中，對檢測的多個特定基因座而言，一個個體在每個基因座只能得到2個等位基因，這2個等位基因可能相同（純合子）也可能不同（雜合子），分別來源于其親生父母親。單個個體在多個STR基因座同時具有2個以上等位基因的情形極其罕見。本文使用常染色體STR、X染色體STR和Y染色體STR對一家祖孫三代進行DNA分型。

1 材料和方法

1.1 樣本材料

因ABO血型不符（母O型，男孩O型，父AB型），孩子的父親懷疑孩子非自己親生，遂和孩子生母、孩子一起來本中心進行父子親權鑒定。本中心采集指血備檢，其后為了進一步明確孩子父親檢驗結果的可靠性和嵌合體基因的來源，再次采集孩子父親的唾液、頭發和孩子祖父母的血樣備檢。

1.2 基因組DNA提取

基因組DNA的提取采取Chelex-100法。

1.3 STR擴增

1.3.1 常染色體STR擴增

采用Goldeneye 20A試劑盒 （北京基點認知公司）對孩子父親的血樣、發根、唾液以及孩子生母、孩子、孩子祖父母的血樣DNA進行常染色體STR基因座的多重PCR擴增，STR基因座依次為D19S433、D5S818、D21S11、D18S51、D6S1043、D3S1358、D13S317、D7S820、D16S539、CSF1PO、Penta D、vWA、D8S1179、TPOX、Penta E、TH01、D12S391、D2S1338、FGA。操作按試劑盒使用說明書進行。

1.3.2 Y-STR擴增

采用Yfiler試劑盒 （美國AB公司）對孩子父親、孩子、孩子祖父母的血樣進行Y染色體17個STR基因座的多重PCR擴增，Y-STR基因座依次為DYS456、DYS389I、DYS390、DYS389II、DYS458、DYS19、DYS385 a/b、DYS393、DYS391、DYS439、DYS635、DYS392、Y GATA H4、DYS437、DYS438和DYS448。操作按試劑盒使用說明書進行。

1.3.3 X-STR擴增

采用Xplex-16試劑盒（本實驗室自制）對孩子父親、孩子祖父母的血樣進行16個X-STR基因座多重PCR擴增，16個X-STR基因座依次為GATA165B12、DXS101、GATA172D05、HPRTB、DXS981、DXS8378、DXS6795、GATA31E08、DXS6809、DXS6803、DXS9902、DXS6807、DXS7423、DXS7133、DXS6810和DXS7132，操作按試劑盒使用說明書進行。

1.4 擴增產物的檢測

1 μL PCR擴增產物與 10 μL Hi-Di甲酰胺-LIZ500混勻，95℃變性3min，通過ABI 3100-Avant型遺傳分析儀進行毛細管電泳，收集電泳信息，然后用GeneMapper 3.2軟件對各基因座進行分型。

2 結果

2.1 常染色體STR檢測結果

采用Goldeneye 20A試劑盒檢測得到19個STR基因座，本案中孩子生母、孩子、孩子祖父母的基因型從表1所示結果中可見，孩子父親在多個基因座均檢見嵌合基因（圖1 血、發根、唾液DNA分型結果一致），這些嵌合基因都可以從孩子祖父母的STR基因型中找到來源。

2.2 Y-STR擴增檢測結果

表1 祖孫三代的常染色體STR檢驗結果

圖1 孩子父親血樣和頭發的常染色體STR分型圖譜

鑒于孩子父親STR檢驗結果的特殊性，選用Yfiler試劑盒進行Y-STR基因座檢測。檢測結果表明孩子父親和孩子的單倍型相同（圖2）。

2.3 X-STR擴增檢測結果

X染色體STR檢測，孩子祖母在每個基因座檢見2個等位基因，孩子祖父在每個基因座檢見1個等位基因（表2），而孩子父親在多個基因座均檢出2-3個等位基因（圖3），這些等位基因均可從孩子祖父母的DNA表型找到來源。

3 討論

在DNA檢驗中有時會遇到極少數生物樣品在多個基因座同時檢出2個以上等位基因的情形，它多見于混合樣品、樣品受到外源性污染或是骨髓移植后病人血樣等。對于親權鑒定實踐中觀察到的混合基因應進行重復檢驗，以消除出現樣品污染的可能性并驗證結果的可靠性。本案例中孩子父親的血樣、頭發根、唾液均檢見完全一致的嵌合基因，排除了孩子父親樣品被污染的可能性；孩子父親在每個STR基因座可分別檢出2-4個等位基因，一些基因座出現擴增不均衡現象，應為相同大小等位基因的疊加，表明其血樣、頭發根、唾液中均存在2種不同細胞系的嵌合。Y-STR檢驗可得到其單倍型，X-STR檢驗可在不同基因座檢出1-3個等位基因，判定孩子父親的細胞系中存在3條X染色體和1條Y染色體，同時存在XX、XY性別基因。該嵌合體可涉及任何一條染色體的畸變，通常發生在受精卵形成后的卵裂或胚胎正常發育早期。在胚胎發育的不同階段如果發生了突變，可以產生組織部分性和全身性嵌合體，本案中孩子父親表現為全身性嵌合。

圖2 孩子和孩子父親血樣的Y染色體STR分型圖譜

圖3 孩子父親血樣的X染色體STR分型圖譜

表2 孩子祖父母和孩子父親的X染色體STR檢驗結果

孩子祖父母和孩子父親的親權鑒定結果表明，孩子父親在常染色體的嵌合基因都能夠從孩子祖父母的基因型中找到來源；與一般男性僅可檢出來源于母親的X-STR單倍型不同，孩子父親可同時檢出來源于孩子祖父母的3條X-STR染色體的混合基因。

雖然，父母和孩子的ABO血型不符合遺傳規律，但進一步分析父母和孩子的親權鑒定結果，孩子父親和孩子Y染色體STR的檢驗結果完全相同 （來源于同一父系），孩子父親常染色體STR嵌合的檢驗結果符合作為孩子生父的遺傳基因條件，支持孩子父親為孩子的生物學父親。

[1]吳堅柱，謝英俊，陳寶江，等.產前診斷中羊水嵌合體形成機制的探討[J].中國優生與遺傳雜志，2010，18（11）：59-61.

[2]高淑英，司艷梅，薛虹，等.關于產前診斷絨毛細胞和羊水細胞中嵌合現象［J］.中國優生與遺傳雜志，2007，15（11）：11.