基於常染色體STR單體型推斷親緣關係的研究

《基於常染色體STR單體型推斷親緣關係的研究》是依託中山大學，由呂德堅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於常染色體STR單體型推斷親緣關係的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：呂德堅
• 依託單位：中山大學

中文摘要

親緣關係推斷對推測個體身源、鑑別真假親屬和推斷未知個體間親緣關係具有重要的法醫學理論價值和實踐意義。目前以非連鎖STR為主要遺傳標記基於家系假設的親緣分析方法因STR的多態性低、等位基因頻率分布不均勻而存在結果受等位基因頻率影響、鑑識的親緣級別低和無法推測親緣關係等缺陷。國外同行嘗試以連鎖遺傳標記來解決，但迄今尚無可套用於實踐的遺傳標記，國內則鮮有研究。項目組在前期預試驗中發現連鎖STR可以提高親緣鑑定的準確性；並從基因組中篩查到了數組連鎖STR，建立了複合擴增檢測體系，家系分析表明這些連鎖STR均以單體型遺傳。本項目擬在前期工作的基礎上，進一步從基因組中篩選出更多緊密連鎖STR組，探索根據連鎖STR單體型計算遺傳相似度來推斷親緣關係的新鑑定方法，以達到不依賴家系假設，免受或少受等位基因頻率的影響，基於STR單體型即可準確推斷未知個體間、鑑識出親緣較疏遠個體間的親緣關係的研究目標。

結題摘要

由於多態性有限，常用的非連鎖遺傳標記無法解決遠親的鑑定問題，本課題研究連鎖STR基因在親緣鑑定的套用問題。首先我們比較了一些松馳連鎖STR基因座家系分析所得和基因組作圖推算的重組率差異，結果表明家係數據所得的重組率往往高於基因組作圖估算值。同時連鎖不平衡檢驗表明松馳連鎖STR並不會導致連鎖不平衡。為了研究緊密連鎖STR對親緣鑑定的影響，課題建立了擴增位於3、4、17號染色體的7組STR連鎖群的複合擴增體系，調查了這些STR基因座的等位基因頻率、單倍型頻率和重組率等參數。結果發現，家系調查的重組率在3號染色體的STR連鎖群上要明顯高於基因組作圖所得值，說明在親緣鑑定中使用基因組作圖推算的重組率會影響親緣關係的統計分析。連鎖還表明儘管3號染色體的STR在遺傳作圖上的距離雖小於1cM但與連鎖不平衡無關，相反4和7號染色體的連鎖STR之間則存在連鎖不平衡。說明基因組的STR之間是存在重組熱點的，親緣鑑定中套用家系計算所得的重組率進行親緣評估。 當基於緊密連鎖STR的等位基因頻率、單倍型頻和重組率，採用摸擬方法分析緊密連鎖STR半同胞關係的鑑定時，結果表明使用緊密連鎖STR，真正的半同胞比不考連鎖時更容易得到高的半同胞指數，尤其是有已知親屬參與檢驗的情形。說明連鎖STR可提高親緣鑑定的準確性。當用連鎖STR推斷一個三代家系的個體間親緣係數時，父子、全同胞、半同胞和祖孫關係都可以與無關個體相區別開來，但是半同胞和祖孫關係的親緣關係係數易發生高估的現象，提示使用連鎖STR有利於親緣關係的推斷。同時，比較了不同的親緣關係推斷方法，發現最大似然法推算的親緣係數最接近實際值，而比較等位基因的方法得到的親緣係數則易偏離實際值。這些結果反映出僅用一組連鎖STR複合擴增體體系推斷親緣關係仍存在不足，需要發掘更多的套用於親緣分析的連鎖STR。本研究對開發和利用連鎖STR分析和解決複雜和遠親親緣關係的鑑定作了初步的探索，為更進一步研究提供了重要參考。