str маркеры что это
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.
ДНК маркеры в генеалогии
ДНК маркеры и для чего они нужны?
На чем основывается ДНК тест на этническое происхождение? На исследовании небольших участков ДНК, которые называются ДНК маркеры или локусы. ⠀
Существуют несколько разных типов ДНК маркеров, но для генеалогических исследований используются STR и SNP. ⠀
Простой тандемный повтор (от англ. Simple Tandem Repeats – STR) представляет собой короткую нуклеотидную последовательность, например GCAG, которая повторяется определенное количество раз: GCAG GCAG GCAG GCAG ⠀
В геноме человека насчитывается несколько десятков тысяч маркеров данного типа, но для установления этнического происхождения используется менее 200. ⠀
Однонуклеотидный полиморфизм (от англ. Single Nucleotide Polymorphism – SNP) это различия между двумя ДНК последовательностями по одному нуклеотиду. ⠀
Например, в одном случае последовательность может быть ATTTACGT, а в другом ACTTACGT. ⠀
В геноме человека имеется более 10 миллионов SNP маркеров. Для установления этнического происхождения используется менее 500 маркеров.
Каждый ДНК маркер имеет несколько вариантов, называемых аллельные варианты, или просто, аллели. ⠀
У STR маркеров количество повторов определенной нуклеотидной последовательности обозначает номер аллели. ⠀
Например, аллель 18 говорит о том, что по исследуемому маркеру наблюдается 18 повторов. ⠀
SNP маркеры, в большинстве случаев имеют только два аллельных варианта (в примере выше это будут аллели Т и С) хотя для некоторых маркеров количество аллелей может быть три, или даже четыре. ⠀
Если маркеры находятся на одной и той же молекуле ДНК, например хромосоме, или мтДНК, то совокупность наблюдаемых аллелей всех этих маркеров называется гаплотип ⠀
Группа схожих гаплотипов называется гаплогруппа и считается, что все индивидуумы, принадлежащие к одной гаплогруппе произошли от одного общего предка.
Поиск родственников через тест ДНК. Часть 2 — Какой тест ДНК купить и как?
Я уже рассказывал о пользе ДНК-тестирования при поиске родственников и составлении генеалогического древа, а теперь расскажу как выбрать и купить тест и как его отправить обратно. Уже потом будут получение результата и его анализ, но сначала надо купить сам тест и сдать биоматериал, а также отправить тест обратно.
Как наша ДНК сохраняет информацию о наших предках
Я уже рассказывал подробно в другой статье, но надо повториться.
Каждому ребёнку передаются хромосомы от родителей: Y-хромосома только от отца к сыну, а X-хромосома от матери к сыновьям и к дочерям, но сыновья X-хромосому дальше уже не передают, точнее сыновья передают своим дочерям X-хромосому своей матери (бабушки дочерей) но далее при передаче потомкам эта «отцовская» X-хромосома инактивируется. И каждая ДНК несёт в себе информацию о всех ваших предках независимо от пола, но с каждым новым поколением процентное содержание информации о более старых предках разбавляется информацией о новых, условно каждый раз делится на два. Отсюда следует возможность сделать тест и выявить совпадения частичек ДНК между разными людьми. Собственно, об этом и пойдёт речь ниже.
Какие тесты ДНК бывают?
Тесты ДНК можно разделить на 3 типа: тест мужской линии (Y-ДНК), тест женской линии (Mt-ДНК), аутосомный тест (AU-днк).
Мужской тест (Y-DNA) – позволяет определить ветку ДНК на десятки тысяч лет назад с её промежуточными мутациями, что позволяет вычислять общих с вами потомков одного предка на различных рубежах (условно 300 лет, 1000 лет, 5000 лет), каждый раз когда происходила мутация ДНК и «ветка» делилась на подветки. Тест исследует как маркеры STR, которые меняются со временем и эти изменения передаются сыновьям, так и снипы SNP, которые учитывают единичные изменения в последовательности ДНК и позволяют точно определить гаплогруппу.
Женский тест (mt-DNA) – исследуют геном митохондрий и также ищут мутации, а после сравнения с тысячами других образцов позволяют определить гаплотип и гаплогруппу тестируемого. Этот тест позволит определить происхождение разных людей от одного и того же предка по материнской линии, но понять из этих данных являются ли эти люди двоюродными сёстрами, например, или шестиюродными – также невозможно, как и в случае с Y-тестом.
Аутосомный тест (au-DNA или at-DNA) – самый популярный. Это общий тест, по всем ваши предкам сразу. Он выявляет совпадение со всеми протестированными, с кем у вас будет общий предок примерно в 8-10 поколении. Почему так неточно? Много нюансов, например в процентном соотношении четвероюродные братья на одном уровне от общего предка и троюродный родственник с разницей в два поколения будут иметь примерно одинаковый процент совпадения части ДНК. Всё зависит от возраста тестируемого, точнее от числа поколений до общего предка.
Сколько стоят тесты ДНК?
Начнём с того, что большинство лабораторий на рынке – это заграничные лаборатории, поэтому цены будут в долларах.
Самый популярный и самый доступный тест – аутосомный.
Его стоимость обычно в районе 80$. Но в российских лабораториях стоимость варьируется от 10 до 20 тысяч рублей.
В дни же распродаж тесты можно купить по 50$, а иногда и дешевле. Я покупал даже за 39$ с бесплатной доставкой (при покупке от 2 штук).
Далее по стоимости идёт Женский тест (mt-DNA).
Его стоимость значительно выше – около 160$. Его могут сделать себе и мужчины и женщины и проследить женскую линию.
Ну и самый дорогой – это Мужской тест (Y-DNA). Его могут сделать только мужчины и проследить прямую мужскую линию.
Стоимость мужского теста варьируется в зависимости от количества тестируемых маркеров. Чем больше маркеров проверено в вашем тесте – тем он точнее и естественно дороже.
Стоимость такого теста идёт примерно от 120$ за 37 маркеров и за полный тест в 700 маркеров вы отдадите 450$.
Есть варианты «комбинировать», можно заказать только 37 маркеров STR, а потом доисследовать нужные вам SNP, а можно сразу заплатить за все возможные STR и SNP и не мучиться, но это уже отдельная тема для размышлений.
Поскольку большинству из нас с вами покупка теста «вот завтра» не нужна, то вы вполне можете совершить покупку в дни скидок, которые бывают достаточно часто. Самые большие скидки традиционно ко «Дню ДНК» в конце апреля и к «Чёрной Пятнице» в конце ноября. Скидки достаточно ощутимые!
Какой тест ДНК лучше купить и почему
Как я уже сказал ранее, лабораторий, продающих тесты и предоставляющих анализ много. Как же выбрать лабораторию и какой тест лучше купить?
Тут есть несколько факторов: удобство покупки, размер базы данных других протестированных, цена.
Начнём с цены теста
Российские компании «Atlas», «Genotek», «Gentis» удобны, продают тесты внутри страны, доставляют на дом, но цена в 10-20 тысяч рублей за тест.
Иностранные компании предоставляют аналогичный сервис за стоимость в 3 и более раз дешевле. Правда Российские стараются впихнуть в тест дополнения вроде «Здоровья».
Иностранные компании позволяют купить тест «онлайн» с доставкой на дом, а заказывать в интернете мы все давно привыкли. Но есть нюансы в виде изменяющегося российского законодательства, начинающего запрещать иностранным компаниям сбор материала или сами компании не продают напрямую в Россию по своим соображениям. Нужно обладать небольшими знаниями по заказу тестов через анонимайзеры и прокси, чтобы обойти все эти якобы «ограничения». Зато стоимость в разы меньше. Ну и время ожидания посылки, порой, месяц и больше.
База данных протестированных
Это один из самых интересных параметров, т.к. будь тест хоть в 3 раза дешевле в одной компании, чем во второй, при условии, что во второй компании база данных протестированных в 10 раз больше – я выберу вторую компанию. Кроме этого есть лаборатории, которые более популярны у американцев, например, а есть лаборатории, которые более популярны у постсоветского пространства, России.
Возможность «обновлять тест» без повторной его сдачи
Многие компании позволяют сдать вам один тест, сохраняя остаток биоматериала в своих хранилищах на несколько лет. Если позже вы надумали, например, к сданному ранее аутосомному тесту добавить анализ Y-ДНК, то вам нужно только доплатить (например лаборатория “FamilyTreeDNA”) и анализ будет сделан. Повторно биоматериал сдавать не нужно. Иные компании (например “MyHeritage”) такой возможности не предоставляют.
Особенно это ценно, учитывая что люди имеют свойство стареть и умирать, а желание обновить тест и сделать более глубокий анализ у вас может возникнуть позднее, ну или такое желание есть, но денег сейчас на это нет и вы хотите сделать разные анализы поэтапно. 
Подводим резюме по выбору аутосомного теста ДНК
Есть и другие лаборатории, но упомянутых вам хватит для выбора. Стоимость теста указана «базовая», без скидок, на распродажах дешевле.
Наиболее логична, по моему мнению, покупка теста в компании “FamilyTreeDNA” по соображениям цены, простоты покупки, возможности загрузить результат на другие сайты и возможности потом апгрейдить тест без повторной сдачи. Можно заказать в “Ancestry” или “23andMe”, попав в их закрытые для импорта базы, и загрузиться потом на более популярные. Заказ через «посредника» — не проблема, просто некоторые лишние телодвижения с регистрацией на сайте-посреднике (типа «Shipito»), нюансы с оплатой и прочие. Об этом в другой статье.
Какие тесты «по максимуму» можно сделать каждому
На примере лаборатории «FamilyTreeDNA» покажу какие тесты можно заказать по-максимуму для мужчины и для женщины и сколько примерно это стоит без скидок.
Для женщин максимум — это «аутосомный» + «женская линия».
Для мужчин максимум — это «аутосомный» + «женская линия» + «мужская линия». Как вариант вместо полного «мужского» можно взять на меньшее чисто маркеров, т.е. получить чуть меньшую глубину исследования.
Как сравнить тесты ДНК, сделанные в разных лабораториях?
Важное дополнение, которое нельзя не упомянуть. Есть возможность сравнивать тесты разных людей, сделанные в любой лаборатории. Все, кто делает тесты могут дополнительно загрузить тест на сайты, которые сравнивают всех со всеми, независимо от лаборатории. Проблема в том, что не все это делают, а зря.
Если ваш тест “Family Finder” – то сайт www.GedMatch.com поможет вам.
Если вы сделали «мужской» тест Y – то обязательно участие в проекте www.yfull.com.
Но это уже всё к вопросу о результатах, а для начала надо купить тест, дождаться получения, сдать биоматериал, отправить тест обратно в лабораторию и дождаться готовности результата в личном кабинете на сайте.
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.
Str маркеры что это
Недостаточность аутосомных STR-маркеров для достоверного установления родства в дуэтах родитель-ребенок
Журнал: Судебно-медицинская экспертиза. 2013;56(6): 17-22
Ковтун П. А., Куклев М. Ю., Лапенков М. И., Плахина Н. В. Недостаточность аутосомных STR-маркеров для достоверного установления родства в дуэтах родитель-ребенок. Судебно-медицинская экспертиза. 2013;56(6):17-22.
Kovtun P A, Kuklev M Iu, Lapenkov M I, Plakhina N V. The inadequacy of using the autosomal STR markers for the establishment of the kinship in the parent-child pairs. Sudebno-Meditsinskaya Ekspertisa. 2013;56(6):17-22.
Приведен анализ спорных ситуаций, возникших в ходе выявления родственных связей по аутосомным STR-локусам. Для более точного установления родственных связей в парах родитель-ребенок (при отсутствии другого родителя) предложено использовать дополнительные наборы генетических маркеров, расположенных, например, на половых хромосомах, митохондриальной ДНК (мтДНК), а также биаллельные маркеры.
В последнее десятилетие генотипирование STR-локусов стало рутинным не только для идентификации личности, но и для установления родственных связей [1—3]. Это, пожалуй, самый распространенный подход к установлению родства в судебной генетике в настоящее время. Широкое применение данного метода стало возможным благодаря высокой дискриминирующей способности и доступности коммерческих наборов STR-маркеров, а также развитию техники для их анализа. Распространение этого подхода потребовало унификации методик исследования биологического материала и интерпретации полученных данных. Международным обществом судебных генетиков (ISFG — International Society for Forensic Genetics) выдвинут ряд требований к организации работы лаборатории, а также к оформлению выводов и заключений [4]. Кроме того, разработаны рекомендации по генотипированию и статистической обработке генетических данных с целью установления родства [5]. В частности, для оценки вероятности родства между предполагаемыми родителем и ребенком рекомендовано рассчитывать индекс отцовства PI (Paternity Index), который по сути своей соответствует коэффициенту правдоподобия LR (Likelihood Ratio). Данная величина показывает, во сколько раз более вероятно, что конкретное лицо является родителем ребенка, чем любое другое случайно выбранное из популяции.
В литературе [6, 7] описаны случаи, когда для установления или исключения родственной связи оказывалось недостаточно исследовать только аутосомные STR-маркеры, даже по панелям из 16 локусов и более. Особенно осложнено установление родства при отсутствии одного из родителей [8]. В таких случаях простое увеличение числа исследуемых аутосомных STR-маркеров не всегда способствует разрешению проблемы [9, 10].
Для достоверных родственных пар описаны ситуации несовпадений по трем (и даже более) аутосомным STR-маркерам [6, 11].
Материал и методы
Биологический материал, выделение ДНК. В качестве биологического материала использовали образцы крови, высушенные на марле. Выделение ДНК проводили с использованием набора реагентов DNA IQ System («Promega Corporation», США). Выделенные препараты ДНК хранили при температуре –20 °С, а высушенные на марле образцы крови — при комнатной температуре.
Оценку количества и качества выделенной ДНК проводили с помощью наборов XY-детект (ЗАО «Синтол», Россия) на приборе АНК-32 (ИАП РАН, Россия) [12].
Генотипирование STR-локусов проводили на генетическом анализаторе 3130xl («Applied Biosystems», США). Использовали амплификатор GeneAmp PCR System 9700 Gold («Applied Biosystems», США), наборы реагентов AmpF/STR Identifler Plus PCR Amplification Kit, AmpF/STR Yfiler PCR Amplification Kit («Applied Biosystems», США) и Investigator Argus X-12 Kit («Qiagen Group»). Результаты интерпретировали с помощью программного обеспечения GeneMapper ID software v. 3.2 («Applied Biosystems», США).
Генотипирование биаллельных полиморфизмов проводили на генетическом анализаторе 3130xl с использованием набора Investigator DIPplex Kit («Qiagen Group»). Результаты интерпретировали с помощью программного обеспечения GeneMapper ID software v. 3.2.
Секвенирование участков мтДНК проводили на генетическом анализаторе 3130xl, результаты интерпретировали с помощью программного пакета SeqScape («Applied Biosystems», США). Энзиматическую амплификацию участков гипервариабельных регионов HVR-I и HVR-II (мтДНК), основанную на полимеразной цепной реакции (ПЦР), проводили с использованием следующих праймеров (производство ЗАО «Синтол», Москва):
прямой праймер F15971 (5′-TTAACTCCACCATTAG CACC-3′);
обратный праймер R16410 (5′-GAGGATGGTGGTCA AGGGAC-3′);
прямой праймер F15 (5′-САСССТАТТААССАСТСА СО-3′);
обратный праймер R448 (5′-TGAGATTAGTAGTAT GGGAG-3′).
Для амплификации использовали набор GeneAmp PCR Core Reagents («Applied Biosystems», США), согласно прилагаемой к набору инструкции.
ПЦР проводили по методике фирмы «Applied Biosystems» на амплификаторе Gene Amp PCR System 9700 Gold по программе: инициирующая инкубация — 30 с при температуре 94 °С; 1—32-й циклы: денатурация — 20 °С при температуре 94 °С; отжиг праймеров — 10 с при при температуре 56 °С; элонгация — 30 с при температуре 72 °С.
Продукты амплификации очищали от избытка дезоксинуклеотидтрифосфатов и праймеров на устройстве Centricon 100 («Millipore Corporation», США).
Визуализацию продуктов амплификации проводили в 2% агарозном геле, окрашенном бромистым этидием, электрофорез — при постоянном напряжении 120 В в течение 30 мин. В качестве размерного стандарта использовали 100 Base-Pair Ladder («Amersham Pharmacia Biotech Inc.», США). После разделения фрагменты ДНК визуализировали при ультрафиолетовом освещении с использованием трансиллюминатора Spectroline Ultraviolet Transilluminator («Spectronics Corporation», США).
Для секвенирования амплифицированных участков мтДНК использовали набор Big Dye Terminator v 3.1 Cycle Sequencing Kit («Applied Biosystems», США) по прилагаемой к нему инструкции и следующие праймеры (производство ЗАО «Синтол», Москва):
прямой праймер F15989 (5′-CCCAAAGCTAAGATTC TAAT-3′);
обратный праймер R16410 (5′-GAGGATGGTGGTCA AGGGAC-3′);
прямой праймер F29 (5′-CTCACGGGAGCTCTCCA TGC-3′);
обратный праймер R381 (5′-GCTGGTGTTAGGGTTC TTTG-3′).
Продукты амплификации очищали от непрореагировавших флюоресцентномеченых дидезоксинуклеотидтрифосфатов на микроколонках CentriSep («Princeton Separations Inc.», США).
Для расчета вероятности родства использовали программное обеспечение DNA-expert Lab, разработанное НИИ нейрокибернетики им. А.Б. Когана ЮФУ (свидетельство №2007613189, Роспатент 2007). При расчетах использовали частоты аллелей для европейской популяции, приведенные в инструкции к набору AmpF/STR Identifiler PCR Amplification Kit («Applied Biosystems», США). Рассчитывали комплексный (совокупный) индекс родства [13, 15]. Априорная вероятность родства принималась равной 50%.
Результаты и обсуждение
Пример 1. Родственная связь типа отец—сын
Проводили молекулярно-генетическую судебную экспертизу с целью установления родственной связи отец—сын между мужчиной М1 (предполагаемый отец) и неизвестным лицом мужского пола М2 (предполагаемый сын). Использовали генотипирование по панели Identifiler Plus. Были установлены генотипы указанных лиц (табл. 1). 
В каждом из исследованных локусов у данных мужчин имелись одинаковые аллели, что указывало на высокую вероятность родства в степени отец—сын. Совокупный индекс родства для этой пары составил 296254. Согласно данным J. Buckleton и соавт. [13], такая величина индекса отцовства «в высшей степени строго» подтверждает наличие родственной связи отец—сын. Вероятность родства в данном случае составила 99,9996%, что, согласно приказу Минздравсоцразвития России [16], также однозначно указывает на имеющуюся родственную связь.
Для подтверждения такой близкой родственной связи, как отец—сын, провели генотипирование мужчин Ml и М2 по локусам, находящимся на мужской половой хромосоме (Y-хромосома), которая передается в поколениях от отца к сыну (см. табл. 1). В ходе генотипирования установили, что генетические профили Y-хромосомы указанных лиц мужского пола отличаются по 9 из 16 исследованных локусов. Это однозначно указывает на то, что мужчина M1 не может приходиться биологическим отцом мужчины М2.
Пример 2. Родственная связь типа мать—сын
В рамках проведения экспертизы требовалось подтвердить или опровергнуть родственную связь мать—сын между лицом женского пола N1 и неизвестным лицом мужского пола N2. Установили генотипы женщины N1 и мужчины N2 (табл. 2). 
У данных лиц совпадало как минимум по одному аллелю в каждом исследованном локусе, что указывало на высокую вероятность родства в степени мать—сын. Значение совокупного индекса родства для родственной связи мать—сын между данными лицами составило 6190, а вероятность родства 99,98%. Согласно данным J. Buckleton и соавт. [13], при таком значении совокупного индекса родства эксперт должен сделать вывод, что «расчеты строго подтверждают» родство мать—сын» для этой пары. В соответствии с приказом Минздравсоцразвития России [16] вероятность родства 99,98% указывает на наличие родственной связи родитель—ребенок. Однозначно исключить родство эксперт может, если обнаруживается несовпадение аллелей как минимум в двух несцепленных STR-локусах.
Обстоятельства уголовного дела, в рамках которого проводилось данное молекулярно-генетическое исследование, ставили под сомнение возможность такого родства. Было принято решение провести генотипирование указанных лиц по 30 биаллельным маркерам (делеционно-инсерционный полиморфизм — DIP).
DIP-маркеры представляют собой диморфные локусы, т.е. имеющие только два аллельных состояния, и отличаются короткой длиной ампликона, поэтому могут быть использованы для исследования деградированных образцов ДНК, полученных, например, из волос или костных останков. Данный тип полиморфизмов пригоден также для выявления близкородственных связей и идентификации личности [17, 18].
В ходе исследования установили, что предполагаемая мать не имеет общих аллельных вариантов (+DIP и/или –DIP) c предполагаемым сыном в 3 из 30 исследованных локусов панели DIPplex Kit: HLD45, HLD111 и HLD67. Учитывая результаты генотипирования по STR-маркерам, такой результат показался недостаточным для принятия однозначного решения об отсутствии родства между женщиной N1 и мужчиной N2.
Для устранения возникших сомнений эксперты приняли решение провести исследование мтДНК. В случае однозначного подтверждения матрилинейного родства последовательности гипервариабельных участков 1 и 2 (ГВС 1 и ГВС 2) должны быть одинаковыми, так как мтДНК передается в поколениях только по материнской линии [3, 19]. В результате секвенирования этих фрагментов мтДНК обнаружили множественные несовпадения в нуклеотидных последовательностях у данных лиц (табл. 3). 
Эти данные и результаты исследования 30 биаллельных маркеров опровергли родство в степени мать—сын, выявленное в ходе генотипирования аутосомных STR-локусов.
В большинстве случаев для проверки матрилинейного родства достаточно секвенирования мтДНК. К сожалению, исследование мтДНК — процесс многостадийный и трудоемкий, к тому же иногда анализ родства осложняется гетероплазмией. Удобнее для установления матрилинейного родства использовать коммерческие наборы для STR-типирования Х-хромосомы, особенно для установления родства между отцом и предполагаемой дочерью или матерью и предполагаемым сыном. Так, исследование X-хромосом женщины N1 и мужчины N2 по панели STR-локусов набора Investigator Argus Х-12 Kit выявило несовпадения аллелей в 5 из 12 исследованных локусов (табл. 4), 
что еще раз опровергает матрилинейное родство между данными лицами.
Пример 3. Родственная связь типа мать—дочь
Требовалось подтвердить родство между предполагаемой матерью К1 и дочерью К2. Для обоих лиц были установлены генотипы по панели Identifiler Plus, в каждом локусе генотипа дочери были аллели, свойственные генотипу предполагаемой матери (табл. 5). 
Значение индекса материнства составило 580. Индекс отцовства (материнства) для дуэта должен составлять не менее 400, что позволяет подтвердить родство [16]. Согласно данным J. Buckleton и соавт. [13], такое значение эксперт должен трактовать как «расчеты умеренно строго подтверждают» родство. Вероятность родства между указанными лицами составила 99,83%. Такая величина вероятности является достаточной для неисключения родства для дуэта родитель—ребенок (минимальное значение вероятности составляет 99,75%) [16]. Эксперты оценили полученные значения как пограничные и сочли необходимым провести дополнительные исследования.
Предполагаемые мать К1 и дочь К2 были генотипированы по X-хромосоме. В каждом из исследованных локусов женщины К1 и К2 имели общие аллели, что подтверждало родственную связь между ними. Кроме того, по запросу экспертов был отобран и исследован биоматериал предполагаемого отца K3 девочки К2 (табл. 6). 
Совокупный индекс родства для трио отец—дочь—мать составил более 20 млрд, а вероятность родства — 99,99999999%. Согласно данным J. Birckleton и соавт. [13], такое значение «в высшей степени строго» подтверждает родство. В соответствии с приказом Минздравсоцразвития России [16] «для полного трио (мать—ребенок—предполагаемый отец) при условии, что истинность одного из родителей считается бесспорной, вероятность родства должна быть не ниже 99,90%, а индекс отцовства не ниже 1000». Кроме того, генотип Х-хромосомы девочки К2 представляет собой сочетание аллелей Х-хромосомы предполагаемого отца и предполагаемой матери (см. табл. 6), что дополнительно подтверждает родственную связь.
Приведенные примеры указывают на явную недостаточность генотипирования только STR-локусов неполовых хромосом при необходимости установления родственных связей в случае дуэта родитель—ребенок. Несомненно, наиболее достоверно можно доказать родственную связь между кем-либо из родителей и ребенком только при наличии полного трио мать—ребенок—отец, однако это идеальная ситуация и на практике исследовать трио возможно далеко не всегда.
Выводы
Для подтверждения/исключения возможной родственной связи родитель—ребенок при отсутствии одного из родителей, кроме генотипирования STR-локусов аутосом, совершенно очевидна необходимость обязательно проводить дополнительные молекулярно-генетические исследования. К ним относятся генотипирование STR-локусов половых хромосом, SNP-маркеров, а также секвенирование мтДНК. Такие исследования также могут быть информативными и для установления родственных связей между другими близкородственными парами, например родными братьями и сестрами.