亲子鉴定之STR基因座检测

来源:万基遗传 时间:2020-07-14

一个人的遗传物质(即DNA序列)都是独一无二的,其中一半来自父亲,一半来自母亲。正常情况下,一个人的遗传物质在一生当中会保持不变,且在各组织之间也是相同的(如皮肤和血液)。

DNA亲子鉴定就是通过人类遗传标记的检验和分析来判断父母与子女是否亲生关系。我国早在三国时期就有“滴骨验亲”的记载,这种方法虽然不科学,但却是亲子鉴定的最早应用。自从1900年Landsteiner发现人类第一个血型系统以来,各国的法医工作者开始使用血型分析技术进行科学的亲子鉴定。1986年,英国莱斯特大学年轻的生物学家亚历克·杰弗里斯(Alec Jeffreys)建立的DNA指纹技术首次应用于一桩刑事案件,自此亲子鉴定从蛋白质水平进入到DNA水平,实现了质的飞跃。

今天就和大家聊一下亲子鉴定的方法之一——STR基因座检测

STR简介

STR:Short tandem repeat,短串联重复序列,也叫做微卫星DNA或简单重复序列(SSR),是一类广泛存在于真核生物基因组中的DNA串联重复序列。其核心序列为2-6 bp,重复次数通常在15-30次,广泛分布在人类基因组中,约占整个基因组的3%。多数的STR基因座具有多态性,其高度多态性主要源于核心序列重复次数的个体间差异,这种差异在基因传递的过程中一般遵循孟德尔共显性遗传规律。

作为一个重要的遗传标记系统,STR被称作第二代DNA指纹技术,并已广泛用于遗传制图、连锁分析、亲子鉴定、个体识别、疾病基因定位和物种多态性研究等领域。

STR长度多态性用于法医学鉴定和亲子鉴定有以下优点:

(1)分布广泛,有高度多态性。

(2)个体识别机率和非父排除率高。

STR在人类基因组中分布极为广泛,且片段小,与传统的蛋白质遗传标记相比,等位基因多,杂合度高,因此,不同个体基因型不同的可能性更大。两个无关个体在14个STR基因座基因型完全相同的可能性仅为1×10∧14。

(3)检材需求量少、灵敏度和成功率高,适用于降解、陈旧和腐败的检材。

少量检材即可满足DNA的提取,将提取的DNA通过PCR扩增,灵敏度比传统的DNA指纹高得多。由于PCR扩增片段长度较短,所以即使仅含降解的DNA陈旧性斑痕,其扩增效率仍很高。

(4)检测方法简单,可实现自动化操作。

STR检测流程:

样本采集:

可用于DNA鉴定的样本有多种类型,最常用的是血液、血痕、带毛囊的毛发、口腔黏膜细胞(口腔拭子)等,其它特殊样本如指甲、口香糖、烟蒂、精斑、混合斑、胎儿羊水、脐血等也可用于检测。

检测及分析:

通过特异引物(引物末端标记荧光基团)的设计和PCR过程,将STR基因座扩增出来,得到的PCR产物带有荧光信号在毛细管电泳过程中可以被探测并识别。采集到的荧光信号经过分析比对,转换为基因型数据。


结果判读:

三联体亲权鉴定至少要检测15个STR基因座,若发现1个矛盾基因座,则增加至19个基因座;若发现2个矛盾基因座,则增加至28个基因座;若发现3个矛盾基因座,则增加至35个或以上基因座,若未再出现新的矛盾基因座,将矛盾基因座的父权指数计算累积父权指数(CPI),若达到或超过10000(父权概率为0.9999),可以做出“肯定亲生关系”的结论。若出现4个矛盾基因座,则直接做出“非亲生关系”结论。

单亲亲子鉴定至少要检测18个个STR基因座,若发现1个矛盾基因座,则增加至29个或以上基因座;若发现2个矛盾基因座,则增加至41个或以上基因座。将矛盾基因座的父权指数计算CPI,若达到或超过10000(父权概率为0.9999),可以做出“不排除亲生关系”或“支持存在亲生关系”的结论。

鉴定结果如果是认定亲子关系,则认定;如果结果是排除亲子关系的,鉴定机构一般会对样本二次检测,以确保结果的准确性。

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