DNA遗传标记及其在亲子鉴定中的应用

DNA遗传标记及其在亲子鉴定中的应用

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PentaE、PentaD、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]。

1.2X-STR

1.2.1X-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。

1.2.2X-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InvestigatorArgusX-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。

1.3Y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PowerplexY(12)[13]和PowerplexY(23)[14]；AppliedBiosystems公司的LifeTechYfiler[15]；AGCU18Y；AGCUY-plus24；Goldeneye20Y。

PowerplexY(12)包含以下DYS19，DYS389I，DYS389II，DYS390，DYS391，DYS392，DYS393，DYS385a/b，DYS438，DYS439，DYS437这13个STR位点；LifeTechYfiler在PowerplexY(12)的基础上添加了DYS448，DYS456，DYS458，DYS635，Y-GATA-H4这5个位点；PowerplexY(23)在LifeTechYfiler的基础上再添加DYS576，DYS481，DYS549，DYS533，DYS570，DYS643这6个位点；AGCU18Y在LifeTechYfiler的基础上再添加了DYS447这个位点；AGCUY-plus24在AGCU18Y基础上增加了DYS388，DYS449，DYS444，DYS522，DYS527a/b这5个位点；Goldeneye20Y是在AGCU18Y基础上增加了DYS460，DYS388这2个位点。

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。

2.2X-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。

2.3Y-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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