Determination of controversial paternity by means of the polimerasic chain reaction and examination of polymorphic alleles locuses
- Authors: Faizov T.K.1, Medvedeva N.M.1, Kotlyarevskaya E.E.1, Perelman M.V.1, Chistyakov D.A.1, Nosikov V.V.1, Alimov A.M.1
-
Affiliations:
- Republican Bureau of Forensic Medicine of the Ministry of Health of Tatarstan
- Issue: Vol 75, No 4 (1994)
- Pages: 298-301
- Section: Theoretical and clinical medicine
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/90271
- DOI: https://doi.org/10.17816/kazmj90271
- ID: 90271
Cite item
Full Text
Abstract
The results of application of the polimerasic chain reaction (PCR) to determine controversial paternity are presented. This method allows to establish reliably whether or not an individual is a father. The primers complementary to hypervariable locuses of genes apo B, pYNZ 22, HVR—JgH, p MCT 118, p33.6 are used in the reaction. The results of the investigation are illustrated by the electrophoregrams, table and mathematic calculations. The possibility to determine controversial paternity for a some time with reliable indices is shown using the examination of polymorphic alleles of various individuals as an example.
Keywords
Full Text
Судебно-медицинская экспертиза спорного отцовства, материнства и замены детей основана на определении генетически детерминированного порядка наследования групповых антигенов многочисленных и весьма разнообразных эритроцитарных (изосерологических), сывороточных, ферментных и лейкоцитарных систем крови. Как известно, исследования групповых факторов крови в делах о спорном отцовстве и материнстве позволяют в настоящее время лишь исключить ответчика, фигурирующего в гражданском процессе в качестве возможного отца или матери ребенка. Вероятность такого исключения во многом зависит от количества исследованных групповых антигенов крови у всех заинтересованных в деле лиц: матери, ребенка и предполагаемого отца. Современный уровень развития серологии теоретически позволяет производить относительно полное исключение мужчин, ложно указанных в качестве отца ребенка. Однако на практике такая возможность значительно ниже и во многом определяется количеством систем (эритроцитарных, сывороточных, ферментных и лейкоцитарных), по которым экспертное учреждение может типировать групповую характеристику проходящих по делу лиц.
В последние годы проводятся интенсивные исследования хромосомального ДНК человека [1, 2, 3]. На основе анализа гипервариабельности минисателлитных локусов в геноме человека делаются попытки диагностики наследственных заболеваний [4, 5]. Первоначальные исследования по определению спорного отцовства или дифференциации индивидуумов были проведены с помощью метода геномной «дактилоскопии» [6, 7], основанного на детекции гипервариабельных участков ДНК генома человека при помощи ДНК-зонда из бактериофага МІЗ. Эти минисателлитные ДНК разбросаны по всему геному человека и строго специфичны для каждого индивидуума. Однако этот метод является довольно сложным и трудоемким. Несколько лет тому назад была разработана реакция амплификации различных участков ДНК человека и других живых организмов [8, 9]. При амплифицировании определенных участков гена и использовании комплементарных к ним олигонуклеотидов (праймеров) можно химически тиражировать локусы ДНК, то есть получить большое количество фрагментов ДНК, наследуемых ребенком от родителей.
Применяя достижения в области проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР), а также опыт бюро Главной судебно-медицинской экспертизы МЗ России, мы исследовали семьи на предмет определения спорного отцовства. Для этого использовали ПЦР, типируя геномную ДНК человека по пяти гипервариабельным локусам, расположенным, на хромосомах 2 (ароВ), 17 (JNZ 22), 14 (HVR-JgH), 1 (рМСТ 118) и 1 (p33.6). Амплификацию проводили на термоциклере РНС-2 (Англия). Амплифицированные фрагменты ДНК разделяли в пятипроцентном полиакриламидном геле и окрашивали серебром. Полученные результаты анализа приведены на рис. 1, 2 и в таблице.
Рис. 1. Электрофореграмма ПЦР-амплификатов генов pYZN 22, ароВ ,и HVR-JgH. AluI — маркер молекулярной массы.
Рис. 2. Электрофореграмма ПЦР-амплификаторов генов p33.6 и рМСТ118. AluI — маркер молекулярной массы фрагментов ДНК. М — мать, Р — ребенок, О — отец.
Характеристика гипервариабельных районов генома человека
Гипервариабельный район | Отец | Ребенок | Мать | ||||||||
ароВ (генотип по номерам аллелей) | 5—12 | 5—8 | 7—8 | ||||||||
Размер данных аллелей * | 661 | 871 | 661 | 751 | 721 | 751 | |||||
Частота встречаемости аллелей | 0,358 | 0,05 | 0,358 | 0,004 | 0,088 | 0,004 | |||||
PYNZ (генотип по номерам аллелей) | 2—12 | 9—12 | 6—9 | ||||||||
Размер данных аллелей * | 240 | 940 | 730 | 940 | 520 | 730 | |||||
Частота встречаемости аллелей | 0,092 | 0,004 | 0,079 | 0,004 | 0,067 | 0,079 | |||||
HVR-IgH (генотип по номерам аллелей) | 3—3 | 3—9 | 1—9 | ||||||||
Размер данных аллелей * | 570 | 570 | 570 | 870 | 470 | 870 | |||||
Частота встречаемости аллелей | 0,387 | 0,387 | 0,387 | 0,062 | 0,121 | 0,062 | |||||
рМСТ 118 (генотип по номерам аллелей) | 1—3 | 1—3 | 1—3 | ||||||||
Размер данных аллелей * | 432 | 462 | 430 | 462 | 430 | 462 | |||||
Частота встречаемости аллелей | 0,300 | 0,025 | 0,300 | 0,025 | 0,300 | 0,025 | |||||
p33.6 (генотип по номерам аллелей) | 6—9 | 6—9 | 6—9 | ||||||||
Размер данных аллелей * | 563 | 674 | 563 | 674 | 563 | 674 | |||||
Частота встречаемости аллелей | 0,379 | 0,221 | 0,379 | 0,221 | 0,379 | 0,221 | |||||
* пары нуклеотидов
Как следует из представленных данных, нуллифицированные участки генома отца (О) и матери (М) находятся на различных уровнях (pYNZ22, ароВ, HVR-JgH), а две последние наследуются независимо (рМСТ 118 и p33.6). Амплифицированные участки ДНК ребенка (Р) располагаются на уровне полос отца и матери. Это свидетельствует о том, что один участок гена ребенок унаследовал от отца, а другой — от матери. Уже первоначальный анализ расположения полос на электрофореграмме, перекрывание полос ребенка полосами отца и матери свидетельствует об их родстве.
Частота встречаемости индивида, который может передать набор аллелей, полученных ребенком от предполагаемого отца, составляет:
Ро = Р (ароВ/алл.5) × Р (pYNZ22/алл.12) × Р (HVR — JgH/алл.3) × Р (рМСТ118/алл.4) × Р (p33.6/алл.2). Р (рМСТ118) = Р (алл.1) + Р (алл.3) = 0,3+0,025=0,325,
Р (p33.6) =Р (алл.6) +Р (алл.9) = 0,379+0,221=0,6,
Ро = 0,004 × 0,387 × 0,358 × 0,325 × 0,6 = 0,000108.
Вероятность того, что данный мужчина является отцом данного ребенка, составляет: Рр = (1—Ро), где n=1, Рр= 1—0,000108 = 0,9999 или 99,99%.
Таким образом, метод полимеразной цепной реакции при использовании праймеров, комплементарных к гипервариабельным локусам генома человека, позволяет с высокой степенью достоверности определить истинное отцовство. Основа метода состоит в гипервариабельности генома человека, высокий уровень полиморфизма этих минисателлитных последовательностей дает возможность картировать геном и идентифицировать локусы, специфичные для каждого индивидуума.
About the authors
T. Kh. Faizov
Republican Bureau of Forensic Medicine of the Ministry of Health of Tatarstan
Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan
N. M. Medvedeva
Republican Bureau of Forensic Medicine of the Ministry of Health of Tatarstan
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan
E. E. Kotlyarevskaya
Republican Bureau of Forensic Medicine of the Ministry of Health of Tatarstan
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan
M. V. Perelman
Republican Bureau of Forensic Medicine of the Ministry of Health of Tatarstan
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan
D. A. Chistyakov
Republican Bureau of Forensic Medicine of the Ministry of Health of Tatarstan
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan
V. V. Nosikov
Republican Bureau of Forensic Medicine of the Ministry of Health of Tatarstan
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan
A. M. Alimov
Republican Bureau of Forensic Medicine of the Ministry of Health of Tatarstan
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan
References
- Алексеев Л.П. и др. Генная и клеточная инженерия. — Новосибирск, 1990.
- Гаркавцев И.В. и др. // Молекул. генетика, микробиол. и вирусол — 1989.—№ 6.— |С. 236 — 242.
- Котенко С.В., Михайлов Н.В., Андреев Г.С. и др. // Молекул. Генетика, микробиол. и вирусол. — 1989.— № 4. — С. 6 — 8.
- Сурин В.Л., Гельмгольц И.М., Раушен Б.А. и др.//Генетика. — 1990.— № 10. — С. 32 — 39.
- Федоров А.И., Расулов Э.М., Орецкая Т.С. и др. // Молекул. генетика, микробиол. и вирусол. — 1990.— № 1.—С. 18 — 21.
- Шварц К.И., Кузьмин И.А., Кабоев О.К. // Биорганич. химия. — 1988.— С. 28 — 32.
- Francoer A.M. // J. Biotechnology.—1989. —Vol. 3—4.—P. 27—31.
- Wells R.A. // J. of Medicine Genetics. — 1988.—№ 10.
Supplementary files
