[发明专利]一种包含基因突变的DNA鉴定亲权指数的计算方法

说明书

本发明公开了一种包含基因突变的DNA鉴定亲权指数的计算方法，快速扫描确定符合遗传规律与基因突变不符合遗传规律，并根据扫描结果快速计算亲权指数(Paternity Index,PI)的计算方法。在该方法中，重组传统的符合遗传规律与基因突变不符合遗传规律各种状态计算公式，并将计算公式标识为字符串符号表；在鉴定过程中，对被鉴定者采用试剂盒检测的常染色体每一个STR基因座的基因型，采用自扫描字符递增法生成判定字符串，用字符串匹配的方法快速选择计算公式，计算单基因座的基因型的亲权指数，最后再求出多基因座的累计亲权指数。本发明的基本原理和方法可以应用到实际的刑侦领域的DNA鉴定中去。

技术领域

本发明属于计算机技术技术领域，具体涉及一种包含基因突变的DNA鉴定亲权指数的计算方法。

背景技术

亲权鉴定(Parentage Testing)是通过对人类遗传标记的检测，根据遗传规律分析，对有争议的亲属之间进行血缘关系的鉴定。生物细胞核中的DNA作为遗传物质，稳定的从亲代传递给子代，因此亲子鉴定通过DNA检验确定亲代和子代之间是否存在亲生血缘关系。亲权鉴定是法医DNA分析应用的主要领域之一，DNA鉴定计算的亲权指数(PI)直接体现了鉴定个体之间存在亲缘关系的概率。PI的经典定义为假设父是孩子生物学父亲的概率(X)与随机父亲是孩子生父的概率(Y)的比值，记为PI＝X/Y。PI是亲子关系鉴定中判断遗传证据强度的最重要指标。PI值越大，表示假设父是生物学父亲的概率越大。

三联体鉴定中，通常使用三联体亲权指数(PI_trio)对遗传证据的强度进行定量评价。传统理论中，定义X为假设父遗传生父基因和随机母遗传生母基因产生孩子的机会。将假设父视为“假设父产生的单倍体的精子”，将亲母视为“亲母产生单倍体的卵子”，将孩子视为双倍体的人，计算假设父产生的单倍体的精子和亲母产生单倍体的卵子组成孩子基因型的概率。因为假设父产生精子和亲母产生卵子是相互独立的事件，所以X＝假设父产生精子可以组成孩子基因型的概率×亲母产生的卵子可以组成孩子基因型的概率，可简化为X＝假设父精子概率×亲母卵子概率。

将随机父视为“随机父产生的单倍体的精子”或“随机精子”，将亲母视为“亲母产生单倍体的卵子”，将孩子视为双倍体的人，计算随机精子和亲母产生的单倍体卵子组成孩子基因型的概率。因为随机精子和亲母产生的单倍体卵子是相互独立的事件，所以Y＝随机精子可以组成孩子基因型的概率×亲母产生单倍体卵子可以组成孩子基因型的概率，可简化为Y＝随机父精子概率×亲母卵子概率。

为提高证据强度，亲子鉴定通常也使用多个遗传标记。多个STR基因座的亲权指数使用累积亲权指数(Cumulative Paternity Index,CPI)定量评价。在三联体鉴定中，则特指CPI_trio。CPI_trio指多基因座上，假设父、亲母和孩子符合双亲关系的概率(X)与随机父、亲母和孩子符合双亲关系的概率(Y)的比值。

二联体鉴定中，二联体亲权指数(PI_duo)是遗传证据强度的定量评价指标。与三联体鉴定类似，单基因座上，假设父提供孩子基因的可能性(X)与随机父提供孩子基因的可能性(Y)的比值。假设父视为“假设父产生的单倍体的精子”，将缺失的母亲视为“随机卵子”，将孩子视为双倍体的人，计算假设父产生的单倍体的精子和随机卵子组成孩子基因型的概率。因为假设父产生精子和随机卵子是相互独立的事件，所以X＝假设父产生精子可以组成孩子基因型的概率×随机卵子可以组成孩子基因型的概率，可简化为X＝假设父精子概率×随机母卵子概率。

将随机父视为“随机精子”，将缺失的母亲视为“随机卵子”，将孩子视为双倍体的人，计算随机精子和随机卵子组成孩子基因型的概率。因为随机精子和随机卵子是相互独立的事件，所以Y＝随机精子可以组成孩子基因型的概率×随机卵子可以组成孩子基因型的概率，可简化为Y＝随机精子概率×随机卵子概率。

与三联体鉴定同理，为提高证据强度，二联体亲子鉴定使用二联体累积亲权指数(CPI_duo)定量评价。