人类短串联重复序列(short tandem repeat, STR)以核心序列重复单位数的变化构成遗传多态性, 以串联重复数目的不同表现出高度多态性。正常人常染色体单个STR基因座的PCR分型图谱, 纯合子只有1个峰, 杂合子有2个峰, 正常情况下不会出现3个峰。在极个别情况下单个STR分型图谱也会出现3个峰, 这就是通常说的三带型。本文结合日常工作中遇到的情况, 对两种三带型产生机制作简要探讨。
两份血样均来自日常建库, 采用PowerPlex○R 16HS试剂盒扩增, 扩增产物应用ABI3130XL型DNA序列分析仪电泳, GeneMapperID v3.2 分析软件进行分型。
血样1其它位点均为正常分型, 但在TPOX位点出现3个“ 等位基因” :8、11、12, 峰高比约为1:1:1; 血样2在vWA位点出现3个“ 等位基因” :17、19、20, 峰高比约为2:1:1。两份血样经过不同试剂盒(Identifiler Plus、Goldeneye20A)重复实验, 两位点均得到相同分型和峰高比。
目前, 司法鉴定中所采用的常染色体STR基因座核心序列是由4个碱基对串联重复排列而成, 分型图谱所显示的等位基因数字代表该片段核心序列的重复数, 重复数的不同构成了STR位点高度的遗传多态性。由于人类属于二倍体, 就单个STR基因座而言, 扩增后荧光电泳得出的图谱, 要么是峰高大致相同的两个峰, 要么是一个峰。
关于STR分型出现三带型的报道已有不少, 覆盖了不同基因座, STRBase数据库(Http//:www.cstl.nist.gov/biotech/strbase)收录了12个STR基因座(CSF1PO、D3S1358、D5S819、D8S1179、D13S317、D16S539、D18S51、D21S11、FGA、TH01、TPOX、vWA)的三带型等位基因情况[1]。在已有报道中, TPOX基因座出现三带型的几率是最高的, 有统计称, 中国汉族人群TPOX位点出现3“ 等位基因” 的频率约为万分之一[2]。
根据目前研究分析, 三带型基因座现象产生的机制主要有以下两个方面:一是同源染色体在减数分裂时不分离而整体遗传给子代, 即三体综合征; 二是同源染色体在减数分裂时出现不等价交换。第一种机理可以通过临床或者检测同一条染色体上其它STR位点来验证; 在排除供体患有三体综合症的前提下, 第二种三带型产生的机理已被广泛认可。同源染色体在减数分裂时发生不等价交换, 这种情况下, 检测出的3个“ 等位基因” 都是真实存在的, 其中有2个“ 等位基因” 嵌合在同一条染色体上, “ 等位基因” 扩增时拥有各自的模板, 互不影响, 具有相同的扩增效率, 检测时信号强度相等, 表现出3条带的峰高比为1:1:1(见图1)。三带型的产生还有一个原因是, 受精卵发育阶段, 染色体不分离而形成的不同基因型细胞的嵌合体。
上述三带型产生的机理, 无法解释峰高比为2:1:1的分型情况, 比如血样2在vWA出现峰高比为2:1:1的三个峰(见图2), 这说明等位基因19和20扩增效率相同, 而等位基因17扩增效率是它们的两倍。对这一现象, 分析其机理, 该样本在12号染色体一条带上vWA基因座存在额外的引物结合位点, 也就是说在该基因座引物区存在相连的两个结合位点, 两位点相距4个碱基对, “ 等位基因” 19和20在扩增时共用一段核心序列, 互相竞争模板, 扩增效率为另一条染色体上“ 等位基因” 17的一半, 检测时表现出峰高比为2:1:1的现象。
目前, 有关三带型的报道主要为峰高比为1:1:1的分型, 峰高比为2:1:1的三带型鲜有报道。对三带型产生的机制还处于推测阶段, 有待进一步科学验证。在个体识别或亲子鉴定中, 若遇到三带型的分型, 应该引起重视。首先要通过反复实验, 更换不同试剂盒扩增, 以排除污染因素, 针对不同分型的三带型也要区别认识, 以保证鉴定结果的准确性和科学性。
The authors have declared that no competing interests exist.
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