Генетические методы установления родства

Проведение экспертизы на установление отцовства или материнства (родства), широко распространены в мире. Чаше всего к этому анализу прибегают, когда надо установить именно отца ребенка, но бывают и случаи, когда нужно установить обоих родителей, мать, или других родственников.

Эталоном для определения отцовства служит анализ аутосомных STR-маркеров. Именно эти генетические маркеры используют для установления родства и в судебной медицине. Однако до сих пор бывают сложные случаи, когда для установления родства необходимо исследовать дополнительные SRT-маркеры. Так называемые сложные схемы родства.

Например, в случае мать-ребенок-отец совпадение может быть 99,9%, но например когда определяют родство ребенок-отец совпадение должно быть 99,7%.  Наиболее часто определяют отцовство по решению суда.

Стандартный рабочий процесс для определения родства:

1. Забор образца (свабы, карты FTA, пробирки для транспортировки)
2. Предварительна обработка (гомогенизация TissueLyser, реактивы для лизиса клеток)
3. Выделение ДНК (наборы для выделения ДНК, приборы: QIAcube, EZ1 Adv, QIAsymphony)
4. Подготовка тест-системы (реактивы для ПЦР, QIAsymphony, QIAgility)
5. Количественное определение (амплификация)
6. Анализ SRT-маркеров

Качественный отбор биологического материала является очень важным моментом для успешной  идентификации. Исследователь должен понимать какого качества биологический материал, чтобы в дальнейшем подобрать правильный набор реактивов для анализа.

Если требуется сохранить биологический образец в течение какого-то времени, исследователь может использовать FTA карту. Эти карты используют: для сбора, стабилизации, обработки, транспортировки и архивирования буккальных образцов и образцов слюны.  FTA карты могут быть с индикатором или без. 

 Для более сложных случаев нужно использовать наборы с дополнительными аутосомными  SRT-маркерами для увеличения дискриминирующего потенциала. Нужно использовать специальное наборы для выделения нуклеиновых кислот непосредственно для криминалистических целей. Например, можно использовать набор Investigator Argus X-12 QS Kit для X-хромосомного анализа в случаях, когда необходимо усилить доказательную базу или набор Investigator HDplex Kit с дополнительными аутосомными маркерами для сложных случаев.

Особенно стоит остановиться на этапе выделения ДНК при особо сложных случаях.
Если в стандартном случае мы просто выделяем ДНК и сразу переходим к процессу амплификации, то в сложных случаях, для более воспроизводимых результатов необходимо внимательно подбирать наборы для выделения нуклеиновых кислот. Так же следует отметить, что наиболее значимые результаты достигаются в лабораториях, в которых процесс выделения автоматизирован.

Примеры автоматизации при работе с биологическим материалом при идентификации личности.

1. Прибор QIAcube с набором QIAamp DNA Investigator Kit
2. Прибор EZ1 Advanced XL с наборами EZ DNA Investigator Kit
3. Прибор QIAsymphony SP/AS с наборами QIAsymphony DNA Investigator Kit

Основой для теста на отцовство является полный профиль SRT локусов, используется общепризнанный набор маркеров CODIS. Набор Investigator 26plex Kit идеально подходит для этого.  Эту тест систему можно использовать как для выделения ДНК из биологического образца так и для прямой амплификации. Так же набор оснащен внутренним контролем качества. С мощью этого можно подтвердить, что процесс амплификации прошел успешно. Так же с помощью встроенной системе контроля качества можно понять разницу между деградацией и ингибированием. Эту информацию можно использовать при выработке стратегии дальнейшего анализа.
Как обеспечить надежность результатов: В тестах на установление родства играют ключевую роль простота и точность. Дизайн наборов праймеров должен по возможности точно перекрывать последовательность редких аллелей. Так же в идеале избежать наложения аллелей при амплификации.

Иногда для идентификации не достаточно стандартного анализа аутосомных SRT –маркеров. В этом случае используют генотипорование Х-хромосомы (ChrX). Этот метод используют в сложных случаях установления родства. Отслеживание наследственных признаков по X-хромосоме используют для выявления родства в неспецифических случаях.

Например, если нет генетического материала отца, но есть генетический материал от сестры у которой точно известен отец. В этом случае, можно провести исследование по ChrX хромосоме.  В этом случае у сестер генетический профиль по ChrX совпадет. Так же данные исследование можно проводить в случае установления отцовства по кровным родственникам.

Особое внимание следует обратить на процесс установление материнства. Обычно материнство определяют по митохондриальной ДНК, но эта достаточно дорогая технология и зачастую проще использовать метод основанный на ChrX генотипировании.