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1、D13S317基因座三等位基因遺傳規(guī)律研究
正常情況下常染色體 STR 基因座具有兩個(gè)等位基因，分型圖譜表現(xiàn)為 1 條（ 純合子） 或 2 條（ 雜合子） 等位基因條帶。但如發(fā)生基因變異，相關(guān)基因座可出現(xiàn) 3 個(gè)等位基因，稱之為三等位基因[1].本文報(bào)道 D13S317 基因座三等位基因1 例，并對其遺傳規(guī)律進(jìn)行分析。
1 案例資料
1. 1 簡要案情
作者單位受理 1 例標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)親權(quán)鑒定案例，采集被鑒定人可疑生父、母親和孩子的外周血及口腔拭子樣本。
1. 2 DNA 檢驗(yàn)
分型檢驗(yàn) 采用 Chelex
2、-100 法提取上述3 人外周血及口腔拭子樣本基因組 DNA; 先后采用 IdentifilerTM、GlobalFilerTM、AGCU Ex22、STRtyper-10G 4 種 STR 試劑盒分別進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增，擴(kuò)增體系及參數(shù)按照各個(gè)試劑盒說明書進(jìn)行； 擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng) 3500 遺傳分析儀進(jìn)行電泳分離檢測。
等位基因測序 重新設(shè)計(jì)大片段 PCR 引物： 正向 5 -GCAGGAAATAGATGGGATCAAA-3 ; 反 向5 -AATCTCCTCCTTCAACTTGGG-3 ,產(chǎn)物長度 622 ~664bp,擴(kuò)增 3 人基因組 DNA,瓊脂糖凝膠電泳驗(yàn)證產(chǎn)
3、物條帶后進(jìn)行連接、轉(zhuǎn)化、克隆和測序。
1. 3 檢驗(yàn)結(jié)果
3 名被鑒定人外周血及口腔拭子采用上述 4 種不同試劑盒分別檢測，其分型結(jié)果均一致，可以作出認(rèn)定親緣關(guān)系的結(jié)論。4 個(gè)試劑盒共包括 34 個(gè)基因座，除 D13S317 基因座外，3 名被鑒定人其他基因座分型結(jié)果均正常。
D13S317 基因座的分型結(jié)果中父親顯示為 9 /12,其等位基因峰正常； 母親顯示為 8/9,但二等位基因峰高比例異常，其中等位基因 9 峰值約是等位基因 8的 2 倍； 兒子顯示為 8/9/12,三等位基因峰高相等（ 圖 1） .觀察與 D13S317 處于同一染色體
4、相鄰 40Mb的 D13S325 基因座，其分型母子均表現(xiàn)為正常的19 /20雙等位基因譜型，且峰值等高（ 圖 2） .
測序結(jié)果證實(shí)，父、母、子等位基因核心重復(fù)序列分別為： [TATC]9/[TATC]12、[TATC]8/[TATC]9、[TATC]8/[TATC]9/[TATC]12; 而父親核心重復(fù)序列[TATC]9和[TATC]12和孩子核心重復(fù)序列[TATC]12上游 352bp 處均見插入序列[AC]
12,而孩子和母親核心重復(fù)序列[TATC]9側(cè)翼未見插入序列。
2 討 論
自 1999 年 Crouse 等人首次發(fā)現(xiàn)三帶型以來
5、，STRBase 數(shù)據(jù)庫已收錄了 21 個(gè)常染色體以及 15 個(gè) Y染色體 STR 基因座的共計(jì) 352 種三帶型模式[2],本文發(fā)現(xiàn)的 D13S317 基因座 8/9/12 三等位基因僅有 1次報(bào)道。三帶等位基因根據(jù)峰高及峰面積可分為兩類： 類型一表現(xiàn)為等位基因間峰高及峰面積不均衡；類型二為等位基因間峰高峰面積均衡[3].實(shí)踐中類型一出現(xiàn)率更為頻繁，其產(chǎn)生原因?yàn)轶w細(xì)胞雜合子基因座上發(fā)生了突變； 類型二則可能是減數(shù)分裂期定位于染色體上的一些雜合子基因座發(fā)生了重排[3].此外，一些異常的二等位基因雖然表現(xiàn)為雜合子，但兩等位基因間峰高及峰面積存在很大差異（ 約 2 ∶ 1） ,可能是純合子等位基因
6、上發(fā)生了上述兩種變異的結(jié)果[3].本例母親的 D13S317 基因型表現(xiàn)為 8/9,但等位基因 9 的峰高約為 8 的兩倍（ 圖 1） ,分析應(yīng)系等位基因 9 重復(fù)了兩次的原因，因此，母親 D13S317 基因座基因分型實(shí)為 8/9/9,該模式在 STRBase 數(shù)據(jù)庫中尚未見收錄[2].
三帶型的產(chǎn)生機(jī)制尚不十分明確，除減數(shù)分裂時(shí)期父系或母系的同源染色體未分離而產(chǎn)生三體綜合征或同源染色體發(fā)生不等價(jià)交換產(chǎn)生等位基因的重復(fù)外，還會有嵌合體的問題，包括受精卵發(fā)育階段發(fā)生染色體不分離、體細(xì)胞突變、外源性輸入后出現(xiàn)多等位基因，此外，還有雙胞胎在胚胎發(fā)育階段發(fā)生血液交換而出現(xiàn)三帶型的個(gè)例
7、[4].
本例母親和孩子的 D13S317 基因座均為三帶等位基因型，相鄰 40Mb 的 D13S325 基因座為正常二等位基因分型，可排除母子兩人存在 13 號染色體三體綜合征。分析認(rèn)為，母親 D13S317 基因座的異常分型可能是其父或母配子在減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生不等價(jià)交換，故而造成等位基因 9 的重復(fù)。測序結(jié)果表明，孩子的 D13S317 基因座上等位基因 12 來源于父親，8和 9 則來源于母親，其遺傳機(jī)制為： 母親 13 號染色 1條單體上該基因座為 8 和 9 基因片段連鎖，另 1 條為等位基因 9.
三帶等位基因的父權(quán)指數(shù)的計(jì)算方法有兩種：在三帶型是由親代遺傳給子代的前提下，可將 2 個(gè)等位基因看作 1 個(gè)稀有等位基因來計(jì)算 PI 值[5],在群體中遺傳的頻率也可用 2 個(gè)等位基因頻率的乘積進(jìn)行評估，如不能確認(rèn)系整體遺傳的等位基因，可用任兩個(gè)等位基因頻率乘積中的最小值進(jìn)行估算[6];提出的方法，考慮三等位基因發(fā)生的概率，根據(jù)有無母親參與的情況下用不同公式進(jìn)行估算，如三帶型是由于正常親代遺傳子代時(shí)發(fā)生了基因變異，則按基因突變處理。
三帶型基因被列為 STR 分型中第三類不規(guī)律分型[7],在遇到相關(guān)案例時(shí)，要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和全面的考慮、排查和驗(yàn)證，以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
D13S317基因座三等位基因遺傳規(guī)律研究
