长沙亲子鉴定基因座突变的观察与分析
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长沙亲子鉴定基因座突变的观察与分析

发表日期:2013-1-12 来源:湖南雅湘亲子鉴定咨询中心
STR是亲子鉴定和个人识别最常用的遗传标记,多态性高,突变率也较高。收集本系亲子鉴定中1211
例认定亲子关系的案例,观察1945次减数分裂,53个基因座,共在15个基因座观察到27例突变。通过
对突变事件的观察分析,归纳突变事件的特点,分析影响STR基因座突变的相关因素,为亲子鉴定选择
基因座提供参考。

华中科技大学同济医学院法医学系  亲子鉴定在线 www.ccrl.cn ; 和www.ccrl.cn

【摘要】 目的观察与分析常用STR基因座突变的特点。方法从1211例确定亲子关系的案例中收集到27个突变基因。用银染法和荧光标记试剂盒复核,并作序列测定证实。结果27个突变基因出现在15个基因座,突变方式符合步移突变模型。男女性别比例8∶1。突变率与父亲年龄正相关。结论突变率与基因座各等位基因均一重复单位个数的几何平均数相关,数值高的突变率较高,亲子鉴定中应谨慎使用。

1对象与方法
1.1突变家系的收集与确定
    收集本系1998年1月至2003年12月认定亲子关系的案例I-11例。对于三联体,常规检测16个
STR基因座;对于二联体,常规检测24个S1R基因座。如出现单个STR基因座不符合遗传规律,另加做
10个STR基因座的检测,若仍只有该基因座违反遗传规律,则认为该座位属突变事件。此时,摒除突变座
位外的其它基因座的RCP值大于99.99%,累计非父排除率大于99.99%。本次共观察如下53个STR基因座:(观察减数分裂次数大于500次)D8S1179,D13S317,D3S1358,D1S1656, D8S1132,D13S659,D16S3253,D10S2325,D13S325,D4S2639,  D3S1359,D14S608, vWA,EGA, TPOX,EOLP, D1S518, TH01,GABRBIS,  CSE1P0, D19S400,  CYP19,  DSS818,D21S11, D19S253,D12S391, D7S2846;(观察减数分裂次数小于500次D16S539,D22S683,D7S820,D2S441D17S1290,D11S2500,D16S3391,D15S1232,D15S817, D11S554,D10S1415,D11S1983, PLA2A,APOA,   D20S47,   D2S1338,   D14S579,D2S1788,D7S3048,  D9S1118,  D13S796,  D9S925,  D20S85,D6S477,D6S1043,D12S104.
1.2 DNA样本
    对于27份突变家系的血痕,用Chelex-100法提
取DNA.
1.3 PCR扩增、产物检测及基因分型
    引物由上海博亚生物技术有限公司合成,采用基因组数据库(GDB;推荐的序列。PCR反应体系为20
pL,体系组成和循环参数参照文献[1]方法。T6% C3%PAGE分离,银染显带,参照等位基因分型标准物,确
定基因型。部分家系的突变基因用PowerPlex.  16试剂盒分型,并作序列测定证实。
1.4突变基因来源的确定和序列测定
1.4.1最小突变步数原则
    (1)如果亲代一方或双方存在突变可能,则将与新等位基因重复单位数相差最小的亲代基因视为突变基因;如果亲代一方或双方等位基因突变步数相等,则将与新等位基因重复单位结构最接近者作为突变基因.(2)如果突变步数相等,结构相近,则为未知来源
1.4.2等位基因测序
    将已确定的突变基因条带从以G上切下,去离子水浸泡,作为模板再次进行扩增。扩增产物送UGI
公司作序列测定。
2结果
2.1突变情况
    本文收集确定亲生关系的案例1^1个,观察195次减数分裂‘发现27个突变‘集中在巧个基因座上‘
突变率最低为0.06fi% ,最高为0.682%,系统平均突变率(0.84011.486)x10。一步突变有25例,二步突
变有2例。父源性与母源性突变比例为8通。
    表1示作者观察到的23例突变。此外,还有3个基因座因观察到的减数分裂次数小于500次而未统计
在此表内:观察69次减数分裂,发现1例D11S1983突变,观察474次减数分裂,发现2例D}ao20突变;观察
495次减数分裂,发现I例IM6S3391突变。
2.2突变情况的观察方法
    采用三种方法观察突变事件见图1表L突变事件结果基因座D3S135突夔勒支数分裂数突变率(%)基因座几何均数STR分型父子母来源快变步数突变等位基因.
3 讨论 3.1 突变率
 本文观察53个基因座、1945次减数分裂,发现27个突变,系统平均突变率为(0.840+1.486)xl0-3,突
变集中在15个基因座,突变率为0.066%-0.320%.其中部分基因座突变率与国内外文献报道的略有差异,如D13S317.观察957例认定亲子关系案例(546例三联体,293例父一子、118例母一子),发现一例突变来自三联体,突变率为0.066%.低于美国血库学会1999、2001-2002年度报告的突变率0.140% -0.150%,这种差异可能由于人种差异所致。另外,样本量小、鉴定的类型不同也是不能忽视的影响因素。值得注意的是,本次五核苷酸基因座D10S2325观察到5个突变事件,突变率高达0.682%.
3.2突变率与基因座碱基结构的关系
    观察本文的突变基因座,除GABRB15外,其余基因座等位基因间连续重复单位数的几何平均数同
(geometric mean of the number of variable uninter-rupted repeats)均大于10。选择几何平均数离散分布的基因座观察,发现随着几何均数的增加,突变率也增高(见图2)。这与Berndm、Christiancs]和Hansc9]等观察的结论一致,即突变率与基因座内重复单位数的几何均数正相关:随着重复次数的增加,微卫星基因座的突变率增加,但是否成线性相关并无定论。
    DNA的复制滑动机制可以很好地解释这些特点,因为重复次数过多,环出的机会过大,启动校正功能的效率却较低,从而导致较高的突变率。
3.3突变与性别、年龄相关
    突变存在明显的性别差异。本文报道的27个突变事件中,24个来源于父亲,3个来源于母亲。男女发生
突变的比例为8:1,观察的减数分裂次数中男女比例约为1.5:1.这与Bernd等人观察结果相近。Bernd等观察的减数分裂次数中男女比例约为1:1,发现男女突变率比值为5-6:1。
    突变与父亲年龄相关.在24个父源性突变的观察中发现,突变率随父亲的年龄的增加而增加(图3)。未发现突变与母亲年龄相关。

亲子鉴定 ; 和亲子鉴定怎么做

    男性精上皮细胞逐步分裂成精子的过程中.DNA一直在合成和复制,随着年龄增大,细胞分裂、DNA
复制次数增多,产生突变的机会就会增高。而相对于男性,女性配子细胞分裂次数.DNA复制次数则少得多,文献报道一个28岁的女性细胞分裂次数是男性的1/28.故突变率较低.合酶核心酸在到达前一个冈崎片段的5‘端时,会失去与a钳的亲和力,从DNA上快速脱落,并迅速到达上游的新引发点,再次与模板引物复合物结合,所以每合成一段冈崎片段,聚合酶核心酸都要从模板上停顿并脱离,其间,新合成的DNA链也与模板相脱离,脱离后的DNA链极有可能发生链的滑动,并与互补链错配,形成一个突出的环(loop),这种滑脱通常造成一个重复单位的错配。如果滑动发生在新合成链,复制后会增加一个重复单位,而发生在模板济,则会减少一个重复单位。
    复制滑动通常发生在重复单位较短的正相重复序列中四,其重复次数较多、串联排列,而重复单位较
短,所以给滑链错配造成了较大的机会,具有较高的突变率。本文前述发现的突变基因座均一重复单位数几何均值大于10、突变基因重复次数大于10均可以用上述理论得以解释.


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