Y染色體上有59373566bp的核苷酸，其中95%為非重組區(qū)域。該區(qū)域的遺傳多態(tài)性位點(diǎn)構(gòu)成了整個(gè)基因組范圍內(nèi)信息量最大、最穩(wěn)定的單體型，反應(yīng)男性個(gè)體間獨(dú)特的遺傳進(jìn)化關(guān)系。在司法鑒定領(lǐng)域，用Y-STR可以直接確定男女混合斑中男性的Y單體型，而無需分離提取DNA，這使檢測工作不僅簡單而且非常有效。在Y-STR分型結(jié)果中額外基因的出現(xiàn)通常解釋為多個(gè)體的混合物。本次研究意在探究更多的Y-STR遺傳信息，為法醫(yī)學(xué)鑒定提供依據(jù)。在研究中發(fā)現(xiàn)了11個(gè)標(biāo)本的Y-STR存在異常分型結(jié)果，包括STR位點(diǎn)出現(xiàn)額外基因或基因缺失，報(bào)道如下。

1材料與方法

1.1研究對象

本實(shí)驗(yàn)室2010-2014年親子鑒定案例。選擇孩子為男性的案例，分成2組:“排除父子關(guān)系”的為1組，共49例，98個(gè)標(biāo)本;“支持父子關(guān)系”的為1組，共252例，509個(gè)標(biāo)本，其中有1家為3子，有3家為2子。除1家為壯族，其余均為漢族。從籍貫上分大部分為南方漢族。

1.2試劑與儀器

Chelex100(美國SIGMA，批號:SLBG4989V);AmpFlSTRYfilerTM試劑盒(美國AppliedBiosystems，批號:1405114);LIZ500(美國AppliedBiosystems，批號:1203321);PowerPlexY23system試劑盒(美國Promega公司，批號:0000144994);CC5ILS500(美國Promega公司，批號:0000130455);Hidi(美國AppliedBiosystems，批號:1209224);電泳緩沖液10хbuffer(美國AppliedBiosystems，批號:1306423);POP-4凝膠(美國AppliedBiosystems，批號:1406151)。PCR擴(kuò)增儀(9700，美國GeneCompanyLimited);3130xlGeneticAnalyzer(美國AppliedBiosystems)。

1.3方法

1.3.1提取DNA采用Chelex方法，從外周抗凝血中提取DNA。

1.3.2PCR擴(kuò)增使用AmpFlSTR�LYfilerTM試劑盒對Y染色體上的16個(gè)STR位點(diǎn)進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增，。

1.3.3PCR產(chǎn)物的電泳分析PCR產(chǎn)物通過ABI3130XL型測序儀電泳，毛細(xì)管長度為36cm，進(jìn)樣時(shí)間15s，進(jìn)樣電壓1.5kv，PCR產(chǎn)物用量1.0μL，生成的數(shù)據(jù)文件用GeneMapperID-X軟件分析(AppliedBiosystems，版本號:1.4)。

1.3.4重復(fù)驗(yàn)證分析結(jié)果中獲得的異�；�因型使用PowerPlexY23system試劑盒進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證。

1.4異�；�因型發(fā)生率的計(jì)算“支持父子關(guān)系”的1組以案例數(shù)計(jì)算(252例);“排除父子關(guān)系”的1組視為隨機(jī)人群，以標(biāo)本數(shù)計(jì)算(98個(gè))。

2結(jié)果

2.1單體型和基因突變另文報(bào)道。

2.2異�；�因型圖譜在“支持父子關(guān)系”的1組標(biāo)本中，除了單個(gè)基因的一步突變以外，有9個(gè)標(biāo)本出現(xiàn)了異�；�因型圖譜。第1對父子，其DYS385基因座為三帶型圖譜(13，14，18)，其峰高比例約為1∶1∶2;第2對父子，其DYS385基因座為四帶型圖譜(13，17，18，20)，其峰高比例約為2∶1∶1∶1;第3對父子，其DYS385基因座為四帶型圖譜(13，18，19，21)，其峰高比例約為2∶1∶1∶1;第4對父子，其DYS439基因座為雙基因圖譜(12，13)，其峰高比例約為1∶1;第5對父子中兒子的DYS389Ⅱ基因座為雙基因圖譜(28，29)，其峰高比例約為1∶1，而其父該基因座的圖譜正常，為單基因(28)。

2.3基因缺失的STR基因型圖譜在“排除父子關(guān)系”的1組標(biāo)本中有2個(gè)標(biāo)本均在DYS448基因座發(fā)生了基因缺失。

2.4單基因座中出現(xiàn)多個(gè)基因和基因缺失的發(fā)生率分別為1.4%(5/350)、0.57%(2/350)。

2.5異�；�因型的重復(fù)驗(yàn)證圖譜。

3討論

短串聯(lián)重復(fù)序列(Shorttandemrepeat，STR)，由2-6個(gè)堿基構(gòu)成核心序列，呈串聯(lián)重復(fù)排列，因個(gè)體間重復(fù)次數(shù)不同而形成高度多態(tài)性。由于Y染色體在減數(shù)分裂時(shí)不與其它染色體發(fā)生重組，因此普通的Y-STR基因座呈連鎖遺傳，1個(gè)標(biāo)本的某個(gè)基因座的分型結(jié)果只有1個(gè)基因(1條譜帶)。在司法領(lǐng)域中，用Y-STRs確認(rèn)男女混合斑中男性的DNA非常方便而有效，可以直接確定Y單體型而無需分離提取DNA。在Y-STR中額外基因的出現(xiàn)通常解釋為多個(gè)體的混合物，因而在輪奸案中Y-STRs通常用于確定參與者的數(shù)量。

本文報(bào)道了9個(gè)標(biāo)本的某個(gè)Y-STR基因座出現(xiàn)多個(gè)基因的異常分型結(jié)果。出現(xiàn)雙基因的基因座有DYS439、DYS389Ⅱ;出現(xiàn)三帶型和四帶型的基因座為DYS385。國內(nèi)亦有文獻(xiàn)報(bào)道，在公安系統(tǒng)日常積累的標(biāo)本中檢測到3例DYS385出現(xiàn)三帶型，而四帶型未見報(bào)道。DYS439、DYS389Ⅱ基因座出現(xiàn)雙基因在國外有報(bào)道，國內(nèi)未見。DYS385具有較好的遺傳多態(tài)性，也是1個(gè)很特殊的基因座，在常用的Y-STR基因座中只有它通常檢測到2類結(jié)果——單基因型或雙基因型。這是因?yàn)镈YS385在Y染色體上有1個(gè)重復(fù)區(qū)域，序列分析顯示除了點(diǎn)突變以外，這2個(gè)片段的側(cè)翼區(qū)序列和重復(fù)單位沒有系統(tǒng)差異，差別僅在于重復(fù)單位的數(shù)量。2個(gè)區(qū)域重復(fù)單位的數(shù)量相同時(shí)，我們檢測到的是單基因;若重復(fù)單位的數(shù)量不同時(shí)即會檢測到雙基因。

此次研究中除去DYS385顯示異�；�因型的標(biāo)本外，該座位雙基因型與單基因型的比例約為43∶7(“支持父子關(guān)系”1組以案例數(shù)計(jì)算)。本文報(bào)道的3對父子除了DYS385基因座以外，其它15個(gè)Y-STRs基因座的檢測結(jié)果均正常。3對父子的DYS385基因座檢出三帶型或四帶型，可能是在減數(shù)分裂中染色體發(fā)生變異，增加了1段、2段甚至3段重復(fù)序列，導(dǎo)致DYS385的1對引物可以和3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)基因座結(jié)合。DYS385基因座中都有1個(gè)基因峰的峰高約是其它基因峰峰高的兩倍，這有可能是兩個(gè)重復(fù)區(qū)域中串聯(lián)重復(fù)序列的重復(fù)數(shù)量相同而產(chǎn)生的疊加效應(yīng)。從文中3對父子的情況看，這種變異可以穩(wěn)定遺傳。本文報(bào)道了3個(gè)標(biāo)本分別在DYS439、DYS389Ⅱ基因座出現(xiàn)雙基因。這個(gè)觀察結(jié)果最好的解釋就是存在片段重復(fù)，從而使PCR引物與重復(fù)序列發(fā)生結(jié)合所致。DYS439、DYS389Ⅱ這兩個(gè)基因座位于Y染色體的同一區(qū)域———無精子癥因子a(AZFa)區(qū)域，該區(qū)域有780kb，包含9個(gè)已知的常用Y-STR基因座。Bosch和Jobling描述AZFa重復(fù)是作為兩個(gè)10kb的人內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒因子(HERVs)側(cè)翼區(qū)域間重組的互惠產(chǎn)物。由于我們所用的STR檢測方法不是確切地定量，在實(shí)際工作中對于增加的相對峰高難以確定，致使重復(fù)的區(qū)域中若STR核心序列的拷貝數(shù)相同，則難以確定重復(fù)的存在。這可能是雙基因或多基因罕見報(bào)道的原因。

此次研究中發(fā)現(xiàn)有2個(gè)標(biāo)本均在DYS448基因座發(fā)生基因缺失�；�因缺失，往往考慮DNA模板降解所致。但在該標(biāo)本中片段大小相近的座位(DYS389Ⅱ、DYS385、DYS392)均得到很好的擴(kuò)增，這說明標(biāo)本發(fā)生的分型缺失并非模板DNA降解所引起。PowerPlexY23system試劑的重復(fù)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這點(diǎn)。基因缺失最可能的原因是Y染色體上該區(qū)域的序列發(fā)生了基因突變或基因轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致引物結(jié)合位置序列發(fā)生了改變。這需要重新設(shè)計(jì)引物測定該區(qū)域序列來研究證實(shí)。吳微微等報(bào)道基因分型缺失的發(fā)生頻率為0.518%，在4477個(gè)標(biāo)本中DYS458缺失發(fā)生1次，DYS456缺失出現(xiàn)了37次。未見DYS448發(fā)生缺失的報(bào)道。我們此次研究的基因分型缺失的發(fā)生頻率為0.57%，與文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)據(jù)接近。

綜上所述，Y-STR某基因座出現(xiàn)多基因與常染色體STR的三帶型在發(fā)生機(jī)理上完全不同，它只是1個(gè)重復(fù)事件導(dǎo)致的結(jié)果。M.Diederiche等報(bào)道了更為罕見的案例，1位巴西的男性在16個(gè)Y-STRs中DYS437、DYS439、DYS389Ⅱ3個(gè)基因座均出現(xiàn)雙基因。因此，在法醫(yī)學(xué)鑒定中，雙基因的存在是否意味著多個(gè)男性個(gè)體的DNA混合，需慎重地結(jié)合更多的Y-STR基因座結(jié)果來綜合分析。