双亲双子女四联体亲缘鉴定似然比率计算

2023年12月31日发(作者：赞美秋天的作文)

双亲双子女四联体亲缘鉴定似然比率计算

周密;李欣欣;丁仁杰;张韩秋

【摘 要】目的:建立双亲双子女四联体亲缘鉴定似然比率计算方法并应用于具体案例中.方法:以遗传学原理建立双亲双子女四联体亲缘鉴定分析模型,应用于1例"疑父-亲母-双子女"亲缘鉴定案例中,计算似然比率.结果: 该案例的支持疑父为亲父的似然比率为2.245×1011.结论:本文建立的亲缘鉴定四联体似然比率的计算方法对法医学检案和DNA数据分析具有一定的应用价值.

【期刊名称】《皖南医学院学报》

【年(卷),期】2010(029)005

【总页数】3页(P388-390)

【关键词】双亲双子女四联体;亲缘鉴定;似然比率

【作 者】周密;李欣欣;丁仁杰;张韩秋

【作者单位】芜湖市公安局刑警支队,安徽,芜湖,241001;芜湖市公安局刑警支队,安徽,芜湖,241001;芜湖市公安局刑警支队,安徽,芜湖,241001;芜湖市公安局刑警支队,安徽,芜湖,241001

【正文语种】中 文

【中图分类】R394;R89

亲缘鉴定是法医 DNA分析应用的一个领域,它通过 DNA检验确定假设的父母与子女之间是否存在亲生血缘关系。已应用的亲缘鉴定模型包括双亲亲缘鉴定(三联体)

和单亲亲缘鉴定(二联体)[1],但尚未有双亲双子女四联体亲缘鉴定的分析方法的报道。因此,本文通过建立双亲双子女四联体分析模型对其血缘关系进行鉴定。

1 材料及方法

1.1 案例材料和实验方法 一例亲缘鉴定案疑父、亲母、子女 1、子女 2各提取新鲜血样 1份,共 4份血样。上述 4个样本均采用硅珠法[2]提取样本 DNA,采用

PowerPlex 16试剂盒(Promega公司)在 9700型扩增仪上进行复合扩增,通过

3130XL遗传分析仪检测。

1.2 计算方法 双亲双子女四联体亲缘鉴定模型包括 3种类型：①疑父-亲母-双子女;②疑母-亲父-双子女;③疑父-疑母-双子女。其中,①类和②类计算基本相同,只需要将父、母位置互换即可。因此下文仅介绍①类和③类的模型建立方法。

1.2.1 单基因座“疑父-亲母-双子女”四联体亲缘鉴定模型 似然比率 LR=Hp/Hd。Hp为假设父同时成为子女 1和子女 2的亲生父的概率。Hd为随机男子同时成为子女 1和子女 2的亲生父的概率。

根据群体遗传理论,对处于 Hardy-Weinberg平衡的群体,HW平衡和连锁平衡定律允许依据等位基因频率来估算理论的基因型频率,纯合子个体基因型频率为该等位基因频率的平方,即;杂合子则为两等位基因频率乘积的 2倍,即。设 A、B、C、D的基因型频率分别为 a、b、c、d。 “疑父-亲母-双子女四联体 ”的 Hp、Hd、LR的计算见表1。

1.2.2 单基因座“疑父-疑母-双子女”四联体亲缘鉴定模型 似然比率 LR=Hp/Hd。Hp为假设父和假设母同时成为子女 1和子女 2的亲生父母的概率。Hd为随机男子和随机女子同时成为子女 1和子女 2的亲生父母的概率。

计算方法与 1.2.1类似。“疑父-疑母-双子女”四联体的 Hp、Hd、LR的计算见表 1。

1.2.3 多个独立分析的基因座的总似然比率

总似然比率

式中 LRi表示某一个基因座的 LR,n为总基因座数。

表 1 “父-母-双子女”四联体亲缘鉴定似然比率计算X代表任何基因型基因型组合 亲母疑父 疑父疑母子女 1 子女2 母 假定父 Hp Hd LR Hp Hd LR AA AA AA

AA 1 a 1/a 1 a2 1/a2 AA AB 0.5 a 1/2a 0.5 a2 1/2a2 AB AA 1 a 1/a 0.5 a2

1/2a2 AB AB/AC 0.5 a 1/2a 0.25 a2 1/4a2 AA BB AB AB 0.5 2ab 1/4ab 0.5

a2 b2 1/2a2 b2 AA AB AA AB 1 2ab 1/2ab 1 a2◦2ab 1/2a3b AB AA 1 a 1/a 1

a2◦2ab 1/2a3b AB AC 0.5 a 1/2a 0.5 a2◦2ab 1/4a3b AB AB 0.75 a 3/4a 0.75

a2◦2ab 3/8a3b AC AB 0.5 2ab 1/4ab 0.5 a2◦2ab 1/4a3b AA BC AB AC 0.5

2ac 1/4ac 0.5 a2◦2bc 1/4a2 bc AC AB 0.5 2ab 1/4ab 0.5 a2◦2bc 1/4a2 bc AB

AB AA BB 1 b 1/b 1 2ab 1/2ab AA BC 0.5 b 1/2b 0.5 2ab 1/4ab AA AB 0.5 b

1/2b 0.5 2ab 1/4ab AB AA/BB 1 a+b 1/(a+b) 0.5 2ab 1/4ab AB AB 1 a+b

1/(a+b) 0.5 2ab 1/4ab AB AC 0.5 a+b 1/(2(a+b)) 0.25 2ab 1/8ab AB BC 0.5

a+b 1/(2(a+b)) 0.25 2ab 1/8ab AC BB 1 b 1/b 0.5 2ab 1/4ab AC BX(X≠B)

0.5 b 1/2b 0.25 2ab 1/8ab AB AC AA BC 1 2bc 1/2bc 1 2ab◦2ac 1/4a2 bc

AD BC 0.5 2bc 1/4bc 0.5 2ab◦2ac 1/8a2 bc BC AA 1 a 1/a 1 2ab◦2ac 1/4a2

bc BC AX(X≠A) 0.5 a 1/2a 0.5 2ab◦ 2ac 1/8a2 bc AC AB 0.5 2ab+2bc

1/(4b(a+c)) 0.5 2ab◦ac 1/8a2 bc AC BC 0.5 2ab+2bc 1/(4b(a+c)) 0.5

2ab◦2ac 1/8a2 bc AB AC 0.5 2ac+2bc 1/(4c(a+b)) 0.5 2ab◦2ac 1/8a2 bc AB

BC 0.5 2ac+2bc 1/(4c(a+b)) 0.5 2ab◦2ac 1/8a2 bc AB CD AC BD 0.5 2bd

1/4bd 0.5 2ab◦2cd 1/8abcd BD AC 0.5 2ac 1/4ac 0.5 2ab◦2cd 1/8abcd AD

BC 0.5 2bc 1/4bc 0.5 2ab◦2cd 1/8abcd BC AD 0.5 2ad 1/4ad 0.5 2ab◦2cd

1/8abcd

2 结果

疑父、亲母、子女 1、子女 2血样均获得完整遗传图谱。应用本文所述计算模型对该例亲缘鉴定案进行单个基因座的似然比率以及 15个基因座的总似然比率计算(见表 2)。PowerPlex试剂盒 15个 STR基因座的基因频率参考安徽地区汉族人群基因频率[4]。该例亲缘鉴定案 15个基因座总似然比率为2.245×1011。

表 2 “疑父-亲母-双子女”四联体亲缘鉴定似然比率计算疑父 亲母 子女 1 子女2单基因座LR D3S1358 15/16 16/16 15/16 16/16 4.30 TH01 7/9 9/9 7/9 9/9

3.41 D21S11 29/31.2 31/32.2 31.2/32.2 29/31 11.80 D18S51 15/16 14/20

14/15 15/20 2.86 Penta_E 15/18 16/16 15/16 16/18 120.23 D5S818 9/13

10/11 9/11 9/10 6.75 D13S317 8/10 10/11 10/10 10/11 3.60 D7S820 10/11

10/11 10/10 11/11 3.69 D16S539 11/12 11/13 11/13 12/13 3.42 CSF1PO

12/12 10/12 12/12 10/12 2.45 Penta_D 10/12 9/13 9/10 12/13 10.47 AMEL

X/Y X/X X/Y X/Y vWA 14/17 14/18 14/14 17/18 4.33 D8S1179 13/13 13/15

13/15 13/13 4.31 TPOX 8/8 8/9 8/8 8/9 1.89 FGA 22/24 22/22 22/22 22/24

13.58 15个基因座总似然比率 =2.245×1011

3 讨论

亲子鉴定最早的应用对象是有争议的父母与子女之间的血缘关系的确定,随着越来越多的遗传标记系统的开发和应用,被检测的对象已不再局限于父母与子女两代之间的个体[1,5]。在 DNA实验室法医检案中,也常常遇到各种非传统的亲缘鉴定类型,包括“父-母-双子女”类型。对这种特殊类型的亲缘鉴定,以往只能采用双亲(三联体)对每一个子女单独分析,在检测 STR位点较少的情况下,得到的似然比率常常较低,不能满足法医分析的需要[6]。

根据传统的双亲(三联体)和单亲(二联体)算法对该例亲缘鉴定进行计算[7,8],得：①“疑父-亲母-子女1”三联体15个位点总似然比率为 7.670×106;②“疑父-亲母-子女 2”三联体 15个位点总似然比率为 2.763×105;③“疑父-子女 1”二联体

15个位点总似然比率为 1.036×105;④“疑父-子女 2”二联体 15个位点总似然比率为 1.404×103。而本文所得四联体似然比率(2.245×1011)远远超过上述三联体/二联体的似然比率,与上述最高的似然比率(7.670×106)相比提高了 105的数量级。因此,在双亲双子女亲缘鉴定中,可考虑使用本文提供的四联体模型代替传统的三联体和二联体分析法,为亲缘鉴定提供更加强有力的数据支持。

表 1显示的双亲双子女四联体模型针对父、母、子女 1、子女 2可能出现的所有基因型进行分类,分别计算不同基因型下的似然比率。因此对试剂盒的每一个基因座都需要单独计算其单基因座似然比率,最后将单基因座似然比率连乘得到总似然比率[9]。使用本文提供的公式,数据分析和计算是一个相当复杂、极易出错的过程。因此,可考虑使用计算机编制类似的专业似然比率计算器,使用本文建立的计算模型对双亲双子女四联体数据进行自动分析和计算,简化运算量,降低错误率。

此外,当子女 1和子女 2基因型相同时(纯合子AA或杂合子 AB),本文将两子女视为单子女,因此在该情况下 Hp、Hd、LR的计算结果与传统的“父-母-子”三联体完全相同。

【参考文献】

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[7] LEE HS,LEE less ca in paternity testing[J].Forensic Science

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[8] 郭燕霞,康艳荣,李万水,等.利用 Identifiler分型系统推断同胞关系[J].中国法医学杂志,2009,22(6)：426-427.

[9] 陆惠玲,吕德坚,骆宏,等.常染色体 STR分型鉴定祖孙关系的亲权指数计算[J].中国法医学杂志,2007,24(5)：360-362.