雙親雙子女四聯體親緣鑒定似然比率計算

2023年12月31日發(作者：贊美秋天的作文)

雙親雙子女四聯體親緣鑒定似然比率計算

周密;李欣欣;丁仁杰;張韓秋

【摘 要】目的:建立雙親雙子女四聯體親緣鑒定似然比率計算方法并應用于具體案例中.方法:以遺傳學原理建立雙親雙子女四聯體親緣鑒定分析模型,應用于1例"疑父-親母-雙子女"親緣鑒定案例中,計算似然比率.結果: 該案例的支持疑父為親父的似然比率為2.245×1011.結論:本文建立的親緣鑒定四聯體似然比率的計算方法對法醫學檢案和DNA數據分析具有一定的應用價值.

【期刊名稱】《皖南醫學院學報》

【年(卷),期】2010(029)005

【總頁數】3頁(P388-390)

【關鍵詞】雙親雙子女四聯體;親緣鑒定;似然比率

【作 者】周密;李欣欣;丁仁杰;張韓秋

【作者單位】蕪湖市公安局刑警支隊,安徽,蕪湖,241001;蕪湖市公安局刑警支隊,安徽,蕪湖,241001;蕪湖市公安局刑警支隊,安徽,蕪湖,241001;蕪湖市公安局刑警支隊,安徽,蕪湖,241001

【正文語種】中 文

【中圖分類】R394;R89

親緣鑒定是法醫 DNA分析應用的一個領域,它通過 DNA檢驗確定假設的父母與子女之間是否存在親生血緣關系。已應用的親緣鑒定模型包括雙親親緣鑒定(三聯體)

和單親親緣鑒定(二聯體)[1],但尚未有雙親雙子女四聯體親緣鑒定的分析方法的報道。因此,本文通過建立雙親雙子女四聯體分析模型對其血緣關系進行鑒定。

1 材料及方法

1.1 案例材料和實驗方法 一例親緣鑒定案疑父、親母、子女 1、子女 2各提取新鮮血樣 1份,共 4份血樣。上述 4個樣本均采用硅珠法[2]提取樣本 DNA,采用

PowerPlex 16試劑盒(Promega公司)在 9700型擴增儀上進行復合擴增,通過

3130XL遺傳分析儀檢測。

1.2 計算方法 雙親雙子女四聯體親緣鑒定模型包括 3種類型：①疑父-親母-雙子女;②疑母-親父-雙子女;③疑父-疑母-雙子女。其中,①類和②類計算基本相同,只需要將父、母位置互換即可。因此下文僅介紹①類和③類的模型建立方法。

1.2.1 單基因座“疑父-親母-雙子女”四聯體親緣鑒定模型 似然比率 LR=Hp/Hd。Hp為假設父同時成為子女 1和子女 2的親生父的概率。Hd為隨機男子同時成為子女 1和子女 2的親生父的概率。

根據群體遺傳理論,對處于 Hardy-Weinberg平衡的群體,HW平衡和連鎖平衡定律允許依據等位基因頻率來估算理論的基因型頻率,純合子個體基因型頻率為該等位基因頻率的平方,即;雜合子則為兩等位基因頻率乘積的 2倍,即。設 A、B、C、D的基因型頻率分別為 a、b、c、d。 “疑父-親母-雙子女四聯體 ”的 Hp、Hd、LR的計算見表1。

1.2.2 單基因座“疑父-疑母-雙子女”四聯體親緣鑒定模型 似然比率 LR=Hp/Hd。Hp為假設父和假設母同時成為子女 1和子女 2的親生父母的概率。Hd為隨機男子和隨機女子同時成為子女 1和子女 2的親生父母的概率。

計算方法與 1.2.1類似。“疑父-疑母-雙子女”四聯體的 Hp、Hd、LR的計算見表 1。

1.2.3 多個獨立分析的基因座的總似然比率

總似然比率

式中 LRi表示某一個基因座的 LR,n為總基因座數。

表 1 “父-母-雙子女”四聯體親緣鑒定似然比率計算X代表任何基因型基因型組合 親母疑父 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 結果

疑父、親母、子女 1、子女 2血樣均獲得完整遺傳圖譜。應用本文所述計算模型對該例親緣鑒定案進行單個基因座的似然比率以及 15個基因座的總似然比率計算(見表 2)。PowerPlex試劑盒 15個 STR基因座的基因頻率參考安徽地區漢族人群基因頻率[4]。該例親緣鑒定案 15個基因座總似然比率為2.245×1011。

表 2 “疑父-親母-雙子女”四聯體親緣鑒定似然比率計算疑父 親母 子女 1 子女2單基因座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個基因座總似然比率 =2.245×1011

3 討論

親子鑒定最早的應用對象是有爭議的父母與子女之間的血緣關系的確定,隨著越來越多的遺傳標記系統的開發和應用,被檢測的對象已不再局限于父母與子女兩代之間的個體[1,5]。在 DNA實驗室法醫檢案中,也常常遇到各種非傳統的親緣鑒定類型,包括“父-母-雙子女”類型。對這種特殊類型的親緣鑒定,以往只能采用雙親(三聯體)對每一個子女單獨分析,在檢測 STR位點較少的情況下,得到的似然比率常常較低,不能滿足法醫分析的需要[6]。

根據傳統的雙親(三聯體)和單親(二聯體)算法對該例親緣鑒定進行計算[7,8],得：①“疑父-親母-子女1”三聯體15個位點總似然比率為 7.670×106;②“疑父-親母-子女 2”三聯體 15個位點總似然比率為 2.763×105;③“疑父-子女 1”二聯體

15個位點總似然比率為 1.036×105;④“疑父-子女 2”二聯體 15個位點總似然比率為 1.404×103。而本文所得四聯體似然比率(2.245×1011)遠遠超過上述三聯體/二聯體的似然比率,與上述最高的似然比率(7.670×106)相比提高了 105的數量級。因此,在雙親雙子女親緣鑒定中,可考慮使用本文提供的四聯體模型代替傳統的三聯體和二聯體分析法,為親緣鑒定提供更加強有力的數據支持。

表 1顯示的雙親雙子女四聯體模型針對父、母、子女 1、子女 2可能出現的所有基因型進行分類,分別計算不同基因型下的似然比率。因此對試劑盒的每一個基因座都需要單獨計算其單基因座似然比率,最后將單基因座似然比率連乘得到總似然比率[9]。使用本文提供的公式,數據分析和計算是一個相當復雜、極易出錯的過程。因此,可考慮使用計算機編制類似的專業似然比率計算器,使用本文建立的計算模型對雙親雙子女四聯體數據進行自動分析和計算,簡化運算量,降低錯誤率。

此外,當子女 1和子女 2基因型相同時(純合子AA或雜合子 AB),本文將兩子女視為單子女,因此在該情況下 Hp、Hd、LR的計算結果與傳統的“父-母-子”三聯體完全相同。

【參考文獻】

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