自从上世纪 90 年代发现短串联重复序列（short tandemrepeat,STR）以来，STR 已成为目前司法实践中亲子鉴定和个人识别中应用最广泛的遗传标记。随着 STR 的广泛应用，越来越多的 STR 遗传变异现象被人们发现，并已引起法医分子生物学和遗传学工作者的重视。本文作者在亲子鉴定工作中发现 STR 基因 FGA 遗传突变 1 例，由于母子二代的一家中有 1 个 STR 基因座单碱基突变较为罕见，现报告如下 :
1 资料与方法
1.1 样本
涉及确认父子关系 1 例，由当事人争议父亲（男，41 岁），母亲（女，38 岁），携小孩（男，3 岁）自行委托进行亲子鉴定。每位当事人采集指血，用 EDTA 抗凝，置于 -20℃冰箱冻存。
1.2 方法
1.2.1 DNA 提取 采用 Chelex-100 法提取血样本基因组DNA.
1.2.2 PCR 扩增和电泳分型用 IdentifilerTM荧 光 标 记试剂盒复合扩增 Amelogenin 基因座和 15 个 STR 基因座（D5S818,FGA,D3S1358,TH01,D13S317,D16S539,D2S1338,D19S433,VWA,TPOX,D18S51,D8S1179,D21S11,D7S820,CSF1P0）。 此 外 用 珠 海 科 登 生 物工程有限公司提供的 STRtyper 荧光标记试剂盒复合扩增 Amelogenin 基 因 座 和 9 个 STR 基 因 座（D18S1364,D12S391,D13S325,D6S1043,D2S1722,D11S2368,D22SGATA,D8S1132,D7S3048）。由于在 IdentifilerTM荧光标记试剂盒复合扩增中发现 FGA 存在单碱基突变，加测 GoldeneyeTM检测系统（D19S433,D5S818,D21S11,D18S51,D6S1043,D3S1358,D13S317,D7S820,D16S539,CSF1PO,Penta D,vWA,D8S1179,TPOX,Penta E,TH01,D12S391,D2S1338,FGA,Amelgion）。用 ABI 3130 和 ABI 310 分析仪进行毛细管电泳，通过GeneMapper ID v3.2 软件进行结果分析。
1.2.3 统计分析 亲权指数（paternity index,PI）、累积亲权指数（cumulative paternity index,CPI）及相对父权机会（relative chance of paternity,RCP）的计算参见[1].判定亲生关系的理论依据是孟德尔遗传的分离律。
2 结果
2.1 IdentifilerTM和STRtyper检测系统在该认定亲子关系的案例中，IdentifilerTM检测系统发现 STR 基因座 FGA 不符合遗传规律，发生单碱基突变。同时，STRtyper 检测系统的分型结果符合遗传规律。IdentifilerTM和 STRtyper 检测系统分型结果及 PI 计算分别见表 1、表 2.
2.2 GoldeneyeTM系统GoldeneyeTM系统检测与 IdentifilerTM检测系统相同的基因座的分型结果一致，其中 FGA 基因座同样存在单碱基突变。GoldeneyeTM系统分型结果。
2.3 数据分析 根据人类遗传规律，孩子的遗传基因必然来自亲生父母双方。通过检测所用IdentifilerTM和STRtyper荧光标记试剂盒的24个STR基因座，计算累积父权指数CPI为242458345740.37,父权相对机会为0.9999999999959（大于99.99%）。同时检测GoldeneyeTM系统STR基因座，GoldeneyeTM系统检测与IdentifilerTM检测系统相同的基因座的分型结果一致，其中FGA基因座同样存在单碱基突变，其余基因座均符合遗传规律。
3 讨论
3.1 突变机制 STR发生突变的主要机制是由于滑链错配，即在DNA复制过程中，DNA聚合酶发生滑脱，导致重复序列中核心序列重复次数的改变而出现突变[2].通常STR基因座核心序列重复次数越多，基因的突变率越高，一般大于10个重复序列的突变率高。突变率最高的几个基因座，如FGA、D18S51、CSF1PO等同时也是多态性最高的基因座，具有更多的等位基因。目前，常用的STR基因座突变率在0.1%~0.5%.FGA等位基因范围12.2-51.2,观察到的等位基因数目达80个，仅次于D21S11（89个）。
FGA共有69种变异[3].据林敏等对2318例亲子鉴定突变情况报道，常见突变的基因座包括（D19S433、D8S1179、D3S1358、vWA、D16S539、D2S1338、TH01、D18S51、D13S317、D7S820、D21S11和FGA），其中以D19S433、FGA和vWA基因座突变率高（0.20-0.22%）[4].
STR 基因座的突变表现为重复单位数目的改变，主要分为单个重复单位突变（single-step mutations）和多个重复单位突变（stepwise mutations）两类。前者占突变事件的90%[5].两步突变的发生的几率是单步突变发生几率的 1%.而单碱基突变发生几率更低。本例中的 FGA 基因座发现的单碱基突变实属罕见。
3.2 突变与性别、年龄 据李秋阳等报道，突变存在明显的性别差异，男女发生突变的比例为8:1.并且突变与年龄相关，突变率随年龄的增加而增加[6].本例中突变发生在母亲的基因，比较罕见，且该争议母亲生育的年龄大于 35 岁，可能与该突变相关。
3.3 突变的应对 在亲权鉴定中通常要求有3个或3个以上STR基因座违反孟德尔遗传规律时，才能排除。若只有1个或2个STR 基因座违反孟德尔遗传规律时，为避免因STR基因突变导致错误地排除亲子关系，应增加遗传标记进行检测，根据所测结果进行综合分析，以排除或认定亲子关系。
本文在 FGA 基因座不符合遗传规律时， 通过增加 STRtyper 荧光标记试剂盒的 9 个 STR 基因座及GoldeneyeTM系统 STR 基因座的检测，发现 FGA 基因座结果一致，其余基因座均符合遗传规律，计算 PI、CPI 值，其相对父权机会达 99.99% 以上，最后认定亲子关系。
上述分析表明，本案例中共检测 24 个 STR 基因座及GoldeneyeTM系统 STR 基因座，只发现 1 个 STR 基因座FGA 违反孟德尔遗传规律，可能是在遗传过程中产生突变的结果，应当视为突变，可以认为争议父母和小孩之间存在亲生关系。
参考文献：
[1] 侯一平，主编 . 法医物证学 [M]. 人民卫生出版社，2004.20-30.
[2] 徐永春，徐念来，谢炜 . 亲子鉴定中 FGA 基因座突变 1 例 [J]. 刑事技术，2009,6 :46-47.
[3] 李成涛，郭宏，赵珍敏，等 . 亲权鉴定中常用 STR 基因座的基因组学和遗传学分析 [J]. 法医学杂志，2008,24（3）：214-220.
[4] 林敏，车敏，黄以兰，等 .2318 例亲子鉴定中的基因突变观察和分析 [J]. 中国优生与遗传杂志，2012,20（7）：20-21.
[5] 张丹妍，等 . 亲子鉴定中 IdentifilerTM系统 15 个 STR 基因座突变分析 [J]. 癌变·畸变·突变，2011,23（3）：206-208.
[6] 李秋阳，丰伟军，杨庆恩，等 . 常染色体 STR 基因座突变的观察与分析 [J]. 法医学杂志，2005,21（2）：86-89.
