Молекулярно-генетический анализ случая частичной делеции Y-хромосомы в судебно-медицинской практике

Ген амелогенин (amelogenin) кодирует белок внеклеточного матрикса, участвующий в амелогенезе, т. е. развитии зубной эмали. Амелогенин локализован как на X-хромосоме (Xp22.2, позиции 11293413—11300761, GRCh38. p7; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/265), так и на Y-хромосоме (Yp11.2, позиции 6865918—6874056, GRCh38. p7; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/266). Таким образом, у человека ген амелогенин присутствует в двух формах — AMELX и AMELY, которые различаются между собой делецией длиной в 6 пар нуклеотидов (п.н.) в гене AMELX. Это определяет ценность амелогенина для судебно-медицинской практики при определении половой принадлежности с целью идентификации личности и установления родства.

Приводим редкий случай из экспертной практики, связанный с частичной делецией Y-хромосомы, содержащей участок гена AMELY.

В лабораторию ООО «Инто-Стил» поступил заказ на информационный анализ ДНК для установления отцовства. Материалом для исследования послужили образцы буккального эпителия предполагаемого отца и ребенка, пол которого указан как мужской. Для генетического анализа использовали набор COrDIS Plus («Гордиз», Россия), содержащий праймеры для определения 19 аутосомных STR-локусов (STR — короткие тандемные повторы), а также локусов AMELX (M55418) и AMELY (M55419). Продукты полимеразной цепной реакции (ПЦР) фракционировали с помощью системы капиллярного электрофореза ABI PRISM 3130 HID («Applied Biosystems», США). Для определения длины фрагментов использовали внутренние стандарты длины (Size Standard GeneScan 550LIZ) и программное обеспечение GeneMapper 4.1. У предполагаемого отца и ребенка (сын) были идентифицированы однофрагментные профили по амелогенину (XX). Таким образом, у предполагаемого отца и сына продукт амплификации гена амелогенина на Y-хромосоме (AMELY) отсутствовал. Анализ провели повторно, и AMELY-отрицательный феномен вновь подтвердился (рис. 1, на

Дальнейшее типирование полиморфных STR-локусов ДНК участников данного анализа провели с применением панели локусов AmpFLSTR Identifiler Direct PCR Amplification Kit («Applied Biosystems», США). При разделении полученных продуктов амплификации с помощью электрофореза вновь не выявили продуктов амплификации гена AMELY ни у отца, ни у ребенка (рис. 2, на

В случае использования обеих STR-систем в геноме предполагаемого отца обнаруживался аллель, который формально совпадал с аллелем условно отцовского (нематеринского) происхождения в геноме ребенка. Таким образом, было установлено отцовство, а AMELY-отрицательный феномен наблюдался как у отца, так и у сына.

Для идентификации мужского ДНК-профиля отца и ребенка дополнительно провели генотипирование с набором для амплификации 18 STR-локусов Y-хромосомы COrDYS Plus («Гордиз», Россия). В результате дополнительного анализа и у отца, и у сына выявили амплифицированные фрагменты по всем исследуемым локусам, кроме двух (DYS576 и DYS449), что свидетельствовало о принадлежности исследованных биологических образцов лицам мужского генетического пола. Отсутствие продуктов амплификации по двум из исследованных локусов Y-хромосомы указывало на делецию участка данной хромосомы (рис. 3, на

Известно, что при использовании амелогенинового теста пол в ряде случаев определяется неверно. Чаще всего биологический материал, полученный от мужчины, идентифицируется как женский [1—7]. Причиной неправильного определения пола является полная или частичная делеция участка хромосомы Y, включающего у некоторых мужчин ген AMELY. Делеции могут иметь различную протяженность, часто затрагивая, помимо гена AMELY, другие локусы Y-хромосомы, в том числе DYS458 [5, 8—11]. Делеции такой протяженности не оказывают влияния на фенотипические признаки их носителей и не сказываются на фертильности [10—12]. Если делеции включают ген AMELY целиком или участки связывания праймеров, то амплифицируется и определяется только продукт гена AMELX, а половая принадлежность идентифицируемого биологического материала определяется как женская.

Впервые феномен отсутствия продукта амплификации гена AMELY у лиц мужского пола наблюдали при скрининговом тестировании 350 образцов ДНК мужчин из разных стран, причем оба выявленных AMELY-отрицательных образца ДНК принадлежали выходцам из Шри-Ланки [13]. В 2008 г. в Японии был описан случай обнаружения делеции участка Y-хромосомы, содержащего ген AMELY, у 4 членов одной семьи (отец и 3 сына) [10]. Есть сообщения о единичных случаях ошибочного определения пола, связанных с делецией Y-хромосомы, в популяциях японцев, китайцев, мексиканцев [8, 14—16]. В Республике Беларусь при анализе более 30 000 экспертных случаев выявили 11 мужчин с делецией в гене AMELY [12]. Повышение числа носителей делеций Y-хромосомы, содержащих ген амелогенина, обнаружили в группах индусов и малайцев при обследовании мультиэтнических популяций Сингапура и Малайзии, а также при скрининге 104 эндогамных популяций Индии и у жителей Израиля [9, 17—19]. В целом частота встречаемости делеций Y-хромосомы, затрагивающих ген AMELY, составляет от 0,018% в популяции австрийцев до 6,49% у жителей Непала и 8% у жителей Шри-Ланки [2, 13, 19]. В нашей практике из более чем 12 800 проведенных экспертиз по установлению отцовства это первый случай выявления частичной делеции Y-хромосомы, включающей ген AMELY.

В судебно-медицинской практике, помимо анализа образцов ДНК, полученных от конкретных лиц, часто возникает необходимость экспертизы следов биологического происхождения и останков, утративших идентификационные характеристики. В подобных случаях целесообразно проводить определение концентрации геномной ДНК в препарате и содержание мужской ДНК с помощью наборов Quantifiler Duo DNA Quantification Kit («Applied Biosystems», США) или «XY-Детект» («Синтол», Россия) [20]. Имеется сообщение о случае из судебно-медицинской практики, связанном с проведением экспертизы по половым преступлениям, направленным против женщин, с участием AMELY-отрицательного мужчины при исследовании биоматериалов с тела жертвы [21]. Известно также об использовании данного метода при идентификации неопознанных останков [22].

Таким образом, анализ данных литературы позволяет сделать вывод, что на частоту встречаемости делеций Y-хромосомы, затрагивающих ген AMELY, оказывают влияние этнокультурные и социально-географические факторы (в том числе, вероятно, частота близкородственных браков в популяции). Необходимо учитывать возможность влияния данной мутации на результаты генетического тестирования и при необходимости включать в анализ другие локусы Y-хромосомы.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.