локус d3s1358 за что отвечает
Локусы, аллели, генетические маркеры что это?
В этой статье мы поможем разобраться вам во всех этих терминах, знание которых поможет понять механизм ДНК тест на установление родства, в том числе установление отцовства.
Генетика человека. Главные понятия.
В каждом человеке есть уникальный набор генов, который достается нам от родителей.
При слиянии генов наших родителей внутри нас формируется совершенно уникальный и новый генетический код. Гены располагаются в хромосомах и имеют определенное место.
Так вот, благодаря научным исследованиям были определены участки, где находится конкретный ген, именно его и называют локусом или генетическим маркером.
Гены влияют на наш цвет волос, цвет глаз, цвет кожи и т.д. их многочисленные вариации называются аллелями. Нужно понимать, что ребенок получает по одной аллели каждого гена от отца и от матери.
Как правило аллели имеют противоположные свойства: темные и светлые волосы, высокий и низкий рост. Совокупность аллелей в исследуемых локусах и есть ДНК профиль человека.
Благодаря разнообразию эти аллелей в определенных участках (локусах) можно провести ДНК тест на установление родства. Т.к. ребенок получает половину генетического материала от матери и половину от отца.
Подробнее об аллелях и наследственности.
Т.к. аллели имеют противоположные свойства, один аллель, как правило, более сильный. И этот сильный аллель будет называться доминантным. Аллель, который не проявляется называется рецессивным. В целях отличия доминантных и рецессивных аллелей их обозначают разными буквами. Заглавную букву присваивают доминантному аллелю.
Как проходит тест ДНК
Получив образцы, генетическая лаборатория производит выделение ДНК из взятых мазков.
Далее проводится процедура полимеразной цепной реакции. Для этого достаточно иметь небольшой фрагмент ДНК.
После реакции ДНК-секвенатор проводит автономное тестирование и сравнение образцов. Итоговые данные вносятся сотрудником лаборатории в компьютерную программу, производится расчёт вероятности генетической связи и родства.
Программа сравнивает контрольный образец, предоставленный предполагаемым родственником, с испытуемым образцом.
Установление степени родства проводится по методу 25 STR, это минимальное количество генетических маркеров для точного определения родства.
Метод применяется в мировых лабораториях и обладает исключительно высокой достоверностью. Заключение и результаты тестирования подписываются руководителем лаборатории, заверяются печатью. Руководитель должен иметь действующий сертификат судмедэксперта.
Результат считается положительным, если вероятность совпадения выше 99,9999%.
Уникальность строения ДНК присуща каждому человеку, совпадения невозможны. Молекулы способны хранить полную информацию о наследственности. Именно за счёт этого в современной медицине достигается высокая достоверность тестирования.
Молекулярно-генетические методы установления отцовтва
Наша команда профессионалов ответит на ваши вопросы
Правила совпадения аллелей в генотипах родственников
Методика установления родства
Генетический анализ родства основан на изложенных выше принципах и заключается в получения генотипов лиц, участвующих в исследовании и анализе полученных генотипов на предмет соответствия проверяемой степени родства. Нуклеотидная последовательность ДНК остается неизменной в течение всей жизни человека, поэтому генетический анализ родства может быть проведен в любое время, независимо от возраста исследуемых лиц. Суть методики генетического исследования биологического родства сводится к поиску и анализу совпадающих аллелей. Действительно, при различных степенях родства родственники либо должны иметь общие аллели во всех исследуемых локусах, либо вероятность обнаружения общих аллелей у родственников выше, чем у неродственных лиц. При выявлении противоречия с законами передачи наследственной информации делается вывод об исключении родства. Согласованность анализируемых генотипов и предполагаемого родства может быть обусловлена как истинным родством, так и случайностью. По этой причине в случае, когда генетические данные свидетельствуют в пользу родства, проводятся вероятностные расчеты для оценки достоверности полученного положительного заключения. Если уровень достоверности превышает требуемое минимальное значение, делается вывод об истинном родстве. Конечно, вероятность случайного совпадения генетических признаков для одного локуса сравнительно высока, однако современные системы, использующие десятки локусов, позволяют достигать уровня достоверности 99,99 % и выше.
Генетические маркеры, используемые для установления родства
При установлении родства могут использоваться различные системы генетических маркеров. Главное, чтобы входящие в систему локусы были полиморфными, то есть имели несколько аллелей в популяции человека. Чем больше аллелей существует у данного локуса, тем меньше вероятность случайного совпадения аллелей у неродственных лиц и тем больше этот локус подходит для задач установления родства. В разное время для этих целей использовались системы основанные на:
Наиболее адекватным и информативным на сегодня является использование метода полимеразной цепной реакции (ПЦР). При использовании данного метода число копий определенных участков молекулы ДНК увеличивается в сотни миллионов раз, что позволяет непосредственно определить генотип человека по конкретному локусу, например при помощи электрофореза.
На Рис. 1А показана динамика относительного использования различных систем генетических маркеров для установления родства в США с 1990г. по 2004 г. по данным Американской ассоциации банков крови (AABB). Как видно из рисунка, к 2004 году почти 100% анализов проводилось методом ПЦР с использованием аутосомных маркеров.
Рис. 1А. Доля использования различных систем генетических маркеров при проведении исследований по установлению родства в США.
Преимущества использования STR-локусов
В настоящее время для установления биологического родства почти повсеместно используются так называемые STR-локусы. Аббревиатура STR происходит от английского словосочетания Short Tandem Repeat – дословно: короткий тандемный повтор. Локусы данного типа представляют собой цепочки, состоящие из небольших, длиной 2-5 нуклеотидов, одинаковых последовательностей (мономеров) или «повторов». Аллели данных локусов различаются между собой количеством этих повторов. STR-локусы имеют следующие преимущества:
Методы типирования STR-локусов
Получение генотипов исследуемых лиц осуществляется следующим образом:
На Рис. 2 показан фрагмент электрофореграммы амплифицированных аллелей двух локусов лиц, участвующих в анализе на установление отцовства (AF – предполагаемый отец, C – ребенок, M – мать) и двух аллельных леддеров (дорожки L1 и L2). Отрезками красного цвета на рисунке соединены полосы, соответствующие фрагментам молекул ДНК одинаковой
Из рисунка 2 видно, что в локусе, данные о котором расположены в верхней части электрофореграммы, один из аллелей в генотипе ребенка (161 пара нуклеотидов (п.н.)) совпадает с одним из аллелей в генотипе матери, а другой (149 п.н.) с одним из аллелей в генотипе предполагаемого отца. Во втором локусе аллель размером 108 п.н. совпадает с одним из аллелей в генотипе матери, а аллель размером 98 п.н. совпадает с одним из аллелей в генотипе предполагаемого отца. Как видим, генотипы ребенка, матери и предполагаемого отца по двум рассмотренным локусам удовлетворяют описанным выше правилам совпадения аллелей для родственников, то есть свидетельствуют в пользу истинного отцовства предполагаемого отца в отношении ребенка.
Идентификация, сравнение образцов, типирование
Наша команда профессионалов ответит на ваши вопросы
Нуклеотидная последовательность полного генома каждого человека уникальна. Это свойство может быть использовано для идентификации. Однако, в настоящее время, секвенирование всего генома всё ещё представляет собой слишком дорогостоящую и длительную процедуру, чтобы его можно было рутинно использовать для целей идентификации человека. К счастью, не всё так плохо. Индивидуализирующими характеристиками обладает не только полногеномная нуклеотидная последовательность ДНК человека, но и его генотип по определенному, достаточно большому количеству, высокополиморфных учасков (локусов) генома.
В настоящее время для идентификации человека почти повсеместно используются так называемые STR-локусы. Аббревиатура STR происходит от английского словосочетания Short Tandem Repeat – дословно: короткий тандемный повтор. Локусы данного типа представляют собой цепочки, состоящие из небольших, длиной 2-6 нуклеотидов, одинаковых последовательностей (мономеров) или «повторов». Аллели данных локусов различаются между собой количеством этих повторов. STR-локусы имеют следующие преимущества:
Международным стандартом de facto стала система CODIS (COmbined DNA Index System), состоящая из 13 аутосомных STR-локусов (D3S1358, THO1, D21S11, D18S51, D5S818, D13S317, D7S820, D16S539, CSF1PO, vWA, D8S1179, TPOX, FGA). Локусы данной системы подобраны так, что частота любого генотипа по ним настолько мала, что на всей Земле не может быть двух человек, имеющих один и тот же генотип по совокупности локусов системы CODIS.
В современных лабораториях генотипирование проводится автоматически с помощью аппаратно-программных комплексов, что позволяет унифицировать процедуру типирования и практически исключить влияние человеческого фактора.
На Рис. 1 показан пример представления результатов типирования человека аппаратно-программным комплексом 3130 Genetic Analyzer (фирма Applied Biosystems). Типирование проводится по системе локусов AmpFlSTR Identifiler (фирма Applied Biosystems), содержащей все локусы системы CODIS, дополнительные STR-локусы D2S1338 и D19S433, а также локус AMELOGENIN, по которому устанавливается половая принадлежность образца.
Рис. 1. Представление результатов типирования человека аппаратно-программным комплексом 3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems).
Полученный генетический профиль представляется в виде таблицы (Таблица 1):
Таблица 1. Пример представления результатов типирования человека (генотип соответствует представленному на Рис. 1).
| Локус | Аллели | Локус | Аллели | ||
| D8S1179 | 10 | 14 | D2S1338 | 23 | 23 |
| D21S11 | 29 | 30 | D5S818 | 12 | 13 |
| D7S820 | 9 | 10 | FGA | 23 | 23 |
| CSF1PO | 10 | 11 | D19S433 | 14 | 15.2 |
| D3S1358 | 15 | 16 | vWA | 15 | 16 |
| THO1 | 9 | 9.3 | TPOX | 8 | 8 |
| D13S317 | 9 | 12 | D18S51 | 14 | 17 |
| D16S539 | 9 | 12 | AMELOGENIN | X | Y |
Зачем обычному человеку может понадобиться идентификационный анализ?
Могут возникнуть ситуации, когда необходимо установить происхождение биологического материала от конкретного человека. Это может понадобиться, например, для исключения ошибки в постановке диагноза при онкологических заболеваниях. Довольно часто в наш Центр обращаются люди, которым был поставлен диагноз онкологического заболевания, с просьбой проверить, действительно ли их биологический материал был использован при гистологическом исследовании. Нередко результаты идентификационного анализа говорят о том, что представленные гистологические образцы принадлежат не обратившемуся человеку, а другому лицу.
Люди, которые в силу своей профессиональной деятельности находятся в группе риска, наверняка захотят пройти генотипирование и получить свой уникальный генетический профиль.
Также возможны случаи, когда нужно провести молекулярно-генетическое исследование по установлению родства, но предполагаемые родственники живут в разных странах и не имеют возможности собраться вместе для проведения анализа.
Центр Молекулярной Генетики поможет Вам решить вышеупомянутые или аналогичные проблемы. Мы проводим сравнительный генетический анализ образцов по системам маркеров аутосом (включая систему CODIS), Y-хромосомы и митохондриальной ДНК, принятым в качестве международных стандартов. Результаты анализов, проведенных в лаборатории нашего Центра, будут понятны специалистам и могут быть использованы в лабораториях всего мира.
Центр Молекулярной Генетики имеет лицензии как на осуществление специализированной медицинской помощи по: генетике, лабораторной генетике, так и на проведение судебно-медицинской генетической экспертизы.
Ниже рассмотрены типичные случаи проведения сравнительных генетических анализов и генотипирования.
Пункт прейскуранта: 4.20.5
Стоимость: 12600 руб.
Исследуемый материал: два образца биологического материала.
Вопрос, выносимый на исследование: происходят ли описание образца биологического материала 1 и описание образца биологического материала 2 от одного и того же человека?
Пункт прейскуранта: 4.20.5
Стоимость: 12600 руб.
Исследуемый материал: образец биологического материала данного человека.
Задание, выносимое на исследование: получить генотип данного человека по маркерам системы CODIS.
Пункт прейскуранта: 4.23.1
Стоимость: 4500 руб.
Что показывает ДНК тест
Результат ДНК-теста дает гарантированно точные ответы относительно того, являются ли два человека родственниками или нет. После выполнения тестирования клиент получает на руки подробный отчет, в котором содержится несколько показателей и большое количество цифр. Это одновременно научный и юридический документ, поэтому вопрос, как понять ДНК тест, волнует всех, кто заказал генетическое исследование.
Расшифровка ДНК-теста
После получения образцов ДНК в лаборатории приступают к извлечению генетических маркеров. В таблице отчета о родстве указаны каждый из них. Есть две колонки: одна колонка для предполагаемого отца, одна – для ребенка. Иногда добавляют третью – например, для анализа образца матери.
Хотя в этой таблице указан 21 генетический маркер (или, как его еще называют, локус – увеличенный фрагмент ДНК), фактически проверяются 20 из них. 21-й генетический маркер известен как ген пола – амелогенин. Этот ген является одним из многих генов, определяющих пол. Этот ген анализирует только для чтобы убедиться, что клиенты не ошиблись при упаковке своих образцов.
В каждом из локусов находятся так называемые короткие тандемные повторы, наследуемые от обоих родителей. Проще говоря, это молекулярные маркеры родства. Во второй и третьей колонке вы увидите числа – это количество таких маркеров. К примеру, в первом локусе (D13S1358) указаны значения 16 и 18, то есть 18 переданы от отца. В случае когда ребенок наследует и от отца, и от матери один и тот же набор маркеров (аллель), дается одно число. К примеру, во втором локусе vWA, который содержит данная расшифровка анализа ДНК, стоит только одно число 17.
Индекс отцовства
Это показатель, с помощью которого определяются шансы наследования ребенком обязательной аллели от предполагаемого отца, а не случайного мужчины, который не проходит тестирование. Индекс отцовства (PI) подсчитывается для каждого маркера родства математическим путем. В таблице вы увидите это число возле каждого локуса. Например, возле локуса D16S539 стоит индекс 1,75. Это достаточно высокий индекс, говорящий о сильном совпадении. Однако, если известно, что большинство людей будут иметь аллельное значение 12 в этом месте, PI может быть меньше, например 0,83. Таким образом, в ДНК обоих участников есть совпадение, но это может быть связано с разными вероятностями: либо с тем, что один из них действительно является биологическим отцом ребенка, либо с тем, что большинство людей в этой популяции имеют такое же значение аллеля в этом месте.
Позже все индексы объединяют вместе путем умножения всех отдельных PI, чтобы получить комбинированный индекс отцовства. Комбинированный индекс отцовства, или CPI, – это алгоритм, используемый для установления вероятности отцовства. CPI, как показано в наших примерах, позволяет определить процентную вероятность того, что испытуемый человек исключается или не исключается в качестве биологического отца ребенка.
Если ДНК тест показывает, например, число CPI 200 000, это значит следующее: вероятность отцовства мужчины, который проходит данное тестирование, в 200 000 раз выше, чем вероятность отцовства случайного человека из данной популяции. Если по результатам исследования тестируемый человек не признан отцом, в индексе отцовства будет стоять 0.
Как понять вероятность отцовства?
Для того, чтобы предполагаемый отец считался отцом ребенка (чтобы его биологическое отцовство было «не исключено»), значение CPI должно составлять не менее 100. Значение CPI 100 соответствует вероятности отцовства 99,0000%, значение CPI 10 000 дает вероятность 99,9900% и так далее.
Почему вероятность отцовства не может быть равной 100%? Это связано со статистической погрешностью, поскольку для получения 100% вероятности отцовства необходимо протестировать каждого мужчину данного этноса как предполагаемого отца. Всегда остается небольшая вероятность существования у человека его генетического близнеца.
Однако вероятность отцовства в 99,99% это настолько сильный показатель, что ее принято считать доказательством отцовства. И в этом согласны как ученые-генетики, так и суды во всем мире. Как выглядит исключение отцовства? Этот показатель всегда будет равен 100%.
Как происходит процедура анализа ДНК
Сегодня для ДНК-тестирования используются компьютерное оборудование, которое сделало процедуру точной и быстрой. С его помощью можно не только устанавливать родство, но и выполнять генетическую реконструкцию отцовства без участия отца, определять этническую принадлежность, резус-фактор плода во время беременности.
Количество ДНК, которое можно извлечь из полученного образца, очень мало, а загрязнение может повлиять на возможность секвенирования. Поэтому ДНК сначала необходимо амплифицировать, сделав множество копий последовательности. Это делается методом ПЦР – полимеразной цепной реакции. При этом фокусируются на 700 000 участков ДНК, которые, как известно, различаются между людьми (остальные 99,9% последовательности практически одинаковы для всех). Эти участки называются SNP – это однонуклеотидный полиморфизм, отличия последовательности дезоксирибонуклеиновой кислоты.
Затем эти амплифицированные участки помещают на маленький чип с множеством пор, которые связывают каждый фрагмент с красным или зеленым флуоресцентным сигналом. Специализированное программное обеспечение затем может прочитать чип и перевести цвета в A, T, G и C. Файл с этой последовательностью позволяет перейти к вычислительному анализу.
В каждой паре хромосом одна хромосома передается от матери и одна от отца. Технология генотипирования, которая читает образец ДНК, определяет, какие генотипы унаследованы от родителей для каждого SNP, а процедура фазирования группирует варианты, унаследованные от каждого из родителей в две отдельные группы для дальнейшего сравнения.
Заказать ДНК-тест в лаборатории Медикал Геномикс Украина
Лаборатория Медикал Геномикс Украина предлагает широкий спектр генетических исследований. Здесь вы можете заказать тест для установления отцовства/материнства, сиблинговые тесты и другие исследования родственных отношений. С помощью ДНК-исследований вы также можете узнать больше о вашем этническом происхождении и том, какую роль играет наследственность и повреждения ДНК в вашем здоровье.
ДНК-исследования в лаборатории Медикал Геномикс Украина – это удобно, качественно и доступно. Вы можете сдать биоматериал в одном из 78 пунктов сбора образцов в 43 городах Украины или заказать набор для домашнего забора материала. В лаборатории используется современное оборудование, которое исключает возможность ошибки и человеческого фактора, а каждый результат проверяется дважды – двумя независимыми группами ученых под руководством четырех докторов наук в генетике.
ДНК-профиль
| 1. 1 участник, 25 локусов , срок 4-5 р. дней UAH 2. 1 участник, 30-34 локуса , срок 7 р. дней 3. 1 участник, 17 локусов Y-хромосомы , срок 7 р. дней 4. 1 участник, 12 локусов Х-хромосомы , срок 7 р. дней 5. 1 участник, гипервариабельные области 1 и 2 мтДНК , срок 30 р. дней | Записаться |
В каких случаях делается ДНК-профиль
Виды ДНК-профиля
Профиль по аутосомным хромосомам 25 локусов. В большинстве случаев делается профиль по аутосомным хромосомам, по нему проводится установление близкого родства, сверка найденного образца с контрольным образцом. Стандартные локусы: D3S1358, vWA, D16S539, CSF1PO, D10S1248, TPOX, D8S1179, D21S11, D18S51, D2S441, D19S433, TH01, FGA, D22S1045, D5S818, D13S317, D7S820, SE33, D1S1656, D12S391, D2S1338, D6S1043,DYS391, Yindel, Amelogenin. Обязательно согласовывайте список локусов, если необходимо сравнить с готовым ДНК-профилем.
Расширенный профиль по аутосомным хромосомам 41 локус. Такой профиль может понадобиться для родства второго порядка: братья-сестры, бабушки-дедушки, дяди-тети. Кроме стандартных 25, мы тестируем дополнительные локусы: D2S1360, D3S1744, D4S2366, D5S2500, D6S474, D7S1517, D8S1132, D10S2325, D21S2055, LPL, F13B, FESFPS, F13A01, Penta D, Penta C, Penta E.
Профиль по Y-хромосоме 18 локусов В случая родства по мужской линии нужно использовать Y-хромосому. Локусы: DYS391, DYS389I, DYS19, DYS437, DYS389II, DYS393, DYS392, DYS447, DYS576, DYS438, DYS390, DYS449, DYS448, DYS456, DYS439, DYS385a/b, DYS635.
Профиль по Х-хромосоме. В некоторых случаях родства (сестры по отцу, бабушка по отцу и внучка) нужно использовать Х-хромосому. Локусы: DXS8378, DS10135, DXS10148, DXS7132, DXS10074, DXS10079, HPRTB, DXS10101, DXS10103, DXS7423, DXS10134, DXS10146, Amelogenin и аутосомный D21S11.
Профиль по митохондриальной ДНК. В случая установления родства по материнской линии нужно использовать митохондриальную ДНК.
Результат анализа ДНК-профиль
Забор материала для анализа ДНК-профиль
Нестандартные образцы
Для анализа ДНК можно использовать нестандартные образцы, например, ногти, волосы, пятна крови. Это дает возможность не прибегать к более явной процедуре. Список нестандартных материалов
Такие образцы следует использовать только для тех участников, у кого нет возможности взять мазки изо рта. Хотя у нас получается выделить ДНК в большинстве случаев, гарантии на эти материалы мы не даем. В случае выделения ДНК точность такая же высокая, как и при стандартных материалах.
ДНК-профиль для юридических целей
Если анализ ДНК-профиль необходим для суда, необходимо заказывать услугу досудебного анализа на родство. Для этого необходимы паспорта или свидетельство рождения участников. Результат будет содержать паспортные данные, фото участников, протокол забора материала, фото образцов, фото идентифицирующих документов, полное описание методологии проведения анализа ДНК, электрофореграмму.
Точность анализа ДНК-профиль
Мы выполняем анализ на новейшем оборудование для ДНК-тестирования от Applied Biosystems, США, и надежную систему контроля качества, включая видеозапись лаборатного процесса. Директор по науке генетик Марина Савельева лично отвечает за правильность анализов.