一种混合DNA分型亲缘关系确定方法及系统

技术领域

本发明涉及亲缘关系确定技术领域，特别是涉及一种混合DNA分型亲缘关系确定方法及系统。

背景技术

随着生物技术的飞速发展，在司法鉴定中，DNA鉴定技术已经作为一项不可或缺的证据，它在认定犯罪嫌疑人、尸体身源认定、珍稀动植物鉴定、犯罪鉴定等方面都起着举足轻重的作用。同时亲缘关系鉴定也发挥着越来越重要的作用，所谓的亲缘关系鉴定就是依据遗传学的基本原理，采用现代化的DNA分型检测技术来综合评判争议个体之间是否存在亲生、隔代或其他亲缘关系。亲缘关系比如：父子、全同胞兄弟、半同胞兄弟、叔侄、祖孙、一代堂表兄弟、二代堂表兄弟等。但是亲缘关系鉴定只能在两个个体之间进行判别，混合DNA分型和单个个体之间不能进行计算鉴定。

因此，本领域亟需一种利用混合DNA分型鉴定亲缘关系的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合DNA分型亲缘关系确定方法及系统，在ITO方法的基础上对混合DNA分型各基因座进行PI值的计算，最后计算出某一亲缘关系的RCP值，从而解决目前混合DNA分型不能进行亲缘比对计算的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种混合DNA分型亲缘关系确定方法，所述方法包括：

对混合DNA分型各个基因座中的基因进行组合，得到基因组合结果；

根据所述基因组合结果和比对人的STR基因座值计算每一种基因组合的亲缘关系PI值；

根据所述每一种基因组合的亲缘关系PI值计算平均PI值；

根据所述平均PI值计算亲缘关系RCP值；

根据所述亲缘关系RCP值确定亲缘关系。

可选的，所述根据所述基因组合结果和比对人的STR基因座值计算每一种基因组合的亲缘关系PI值，具体包括：

依次假定两人为各种亲缘关系；

利用各种亲缘关系PI值公式表依次计算各种亲缘关系的PI值。

可选的，所述各种亲缘关系PI值公式表如下：

其中P

可选的，所述根据所述每一种基因组合的亲缘关系PI值计算平均PI值，具体包括：

根据平均PI值计算公式计算平均PI值，所述平均PI值计算公式为：

可选的，所述根据所述每一种基因组合的亲缘关系PI值计算平均PI值之前，还包括：

根据所述混合DNA分型中的基因座等位基因数量判断所述混合DNA分型的混合人数；

根据所述混合人数将STR值完全不匹配的基因组合的PI值丢弃。

可选的，所述根据所述平均PI值计算亲缘关系RCP值，具体包括：

利用亲缘关系RCP值计算公式计算所述亲缘关系RCP值，所述亲缘关系RCP值计算公式为：RCP＝PI/(PI+1)，式中，RCP表示亲缘关系RCP值，PI表示平均PI值。

可选的，所述根据所述亲缘关系RCP值确定亲缘关系，具体包括：

利用RCP分布表得出各种亲缘关系的概率；

当RCP全同胞概率大于99.99％时，全同胞占66.48％，无关个体占0％，具有显著差异，推断为全同胞关系；

当RCP半同胞概率大于99.99％时，半同胞占1.52％，无关个体占0％，具有显著差异，推断为半同胞关系；

当RCP一代堂表兄概率在10％～90％范围内时，一代堂表兄弟占82.87％，无关个体占90％，差异不明显，无法推断；

当RCP二代堂表兄概率在10％～90％范围内时，二代堂表兄弟占99.84％，无关个体占99.98％，差异不明显，无法推断。

可选的，所述RCP分布表为：

一种混合DNA分型亲缘关系确定系统，所述系统包括：

基因组合单元，用于对混合DNA分型各个基因座中的基因进行组合，得到基因组合结果；

亲缘关系PI值计算单元，用于根据所述基因组合结果和比对人的STR基因座值计算每一种基因组合的亲缘关系PI值；

平均PI值计算单元，用于根据所述每一种基因组合的亲缘关系PI值计算平均PI值；

亲缘关系RCP值计算单元，用于根据所述平均PI值计算亲缘关系RCP值；

亲缘关系确定单元，用于根据所述亲缘关系RCP值确定亲缘关系。

可选的，所述系统还包括：

混合人数确定单元，用于根据所述混合DNA分型中的基因座等位基因数量判断所述混合DNA分型的混合人数；

PI值丢弃单元，用于根据所述混合人数将STR值完全不匹配的基因组合的PI值丢弃。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明实施例对混合DNA分型各个基因座中的基因进行组合，得到基因组合结果；根据基因组合结果和比对人的STR基因座值计算每一种基因组合的亲缘关系PI值；根据每一种基因组合的亲缘关系PI值计算平均PI值；根据平均PI值计算亲缘关系RCP值；根据亲缘关系RCP值确定亲缘关系。在ITO方法的基础上对混合DNA分型各基因座进行PI值的计算，最后计算出某一亲缘关系的RCP值，然后确定亲缘关系，从而解决了目前混合DNA分型不能进行亲缘比对计算的问题，大大提高了混合DNA分型在刑事侦查中发挥的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的混合DNA分型亲缘关系确定方法的控制流程图。

图2为本发明实施例一提供的混合DNA分型亲缘关系确定系统的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种混合DNA分型亲缘关系确定方法及系统，在ITO方法的基础上对混合DNA分型各基因座进行PI值的计算，最后计算出某一亲缘关系的RCP值，从而解决目前混合DNA分型不能进行亲缘比对计算的问题，从而大大提高混合DNA分型在刑事侦查中发挥的作用。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种混合DNA分型亲缘关系确定方法，该方法是在ITO方法的基础上对混合DNA分型各基因座进行PI值的计算，最后计算出某一亲缘关系的RCP值，其具体步骤包括：

S1、对混合DNA分型各个基因座中的基因进行组合，得到基因组合结果；组合混合DNA分型所有可能出现的等位基因。如：D3S1358混合分型为：15/16/17，vWA混合分型为：14/17/18，D16S539混合分型为：9/10/11/12，组合如下表：

S2、根据所述基因组合结果和比对人的STR基因座值计算每一种基因组合的亲缘关系PI值；

先依次假定两人为各种亲缘关系；

然后利用各种亲缘关系PI值公式表依次计算各种亲缘关系的PI值。

各种亲缘关系PI值公式表如下：

其中P

A

作为一种具体的实施方式，本实施例中根据比对人STR基因座值和混合分型组合后结果分别计算每一种组合可能的亲缘关系PI值，具体如下表：

S3、根据所述每一种基因组合的亲缘关系PI值计算平均PI值；

根据平均PI值计算公式计算平均PI值，所述平均PI值计算公式为：

为了保证计算的准确性，在计算平均PI值之前，还需要对基因组合的PI值进行筛选并丢弃明显不匹配的数据，具体步骤为：

根据所述混合DNA分型中的基因座等位基因数量判断所述混合DNA分型的混合人数；单个人的一个基因座等位基因最多两个值，如：D3S1358，15/16，如果超过四个值就是三个人以上。如果混合分型为三个人以上混合(包含三个人)，因每个基因座都有一对等位基因，则根据基因座等位基因数量可判断出是几个人混合，两人混合基因分型不会超过四个，三人混合不会超过六个，以此类推。

根据所述混合人数将STR值完全不匹配的基因组合的PI值丢弃；将STR值完全不匹配的可能组合PI值丢弃，不参与计算在平均PI值公式内，如下表中即为需要丢弃的情况。

S4、根据所述平均PI值计算亲缘关系RCP值；

利用亲缘关系RCP值计算公式计算所述亲缘关系RCP值，所述亲缘关系RCP值计算公式为：RCP＝PI/(PI+1)，式中，RCP表示亲缘关系RCP值，PI表示平均PI值。

S5、根据所述亲缘关系RCP值确定亲缘关系。

利用RCP分布表得出各种亲缘关系的概率；

当RCP全同胞概率大于99.99％时，全同胞占66.48％，无关个体占0％，具有显著差异，推断为全同胞关系；RCP-FS小于99.99％时，全同胞个体和无关个体部分重叠，具有一定差异。

其中RCP-FS是指全同胞兄弟的RCP值，各种亲缘关系的代号见下表：

当RCP半同胞概率大于99.99％时，半同胞占1.52％，无关个体占0％，具有显著差异，推断为半同胞关系；当RCP-HS小于99.99％时，两组部分重叠，具有一定差异。

当RCP一代堂表兄概率在10％～90％范围内时，一代堂表兄弟占82.87％，无关个体占90％，差异不明显，无法推断；

当RCP二代堂表兄概率在10％～90％范围内时，二代堂表兄弟占99.84％，无关个体占99.98％，差异不明显，无法推断。

所述RCP分布表为：

作为一种可选的实施方式，本实施例根据上述步骤利用编程语言将计算过程封装为WebService接口，根据比对人STR信息和混合分型STR信息计算出亲缘关系PI和RCP值，并返回结果。

请参阅图2，本实施例还提供了一种混合DNA分型亲缘关系确定系统，该系统包括：

基因组合单元M1，用于对混合DNA分型各个基因座中的基因进行组合，得到基因组合结果；

亲缘关系PI值计算单元M2，用于根据所述基因组合结果和比对人的STR基因座值计算每一种基因组合的亲缘关系PI值；

平均PI值计算单元M3，用于根据所述每一种基因组合的亲缘关系PI值计算平均PI值；

亲缘关系RCP值计算单元M4，用于根据所述平均PI值计算亲缘关系RCP值；

亲缘关系确定单元M5，用于根据所述亲缘关系RCP值确定亲缘关系。

作为一种可选的实施方式，为了保证计算的准确性，本实施例提供的混合DNA分型亲缘关系确定系统还包括：

混合人数确定单元，用于根据所述混合DNA分型中的基因座等位基因数量判断所述混合DNA分型的混合人数；

PI值丢弃单元，用于根据所述混合人数将STR值完全不匹配的基因组合的PI值丢弃。

本发明实施例提供的混合DNA分型亲缘关系确定方法，对混合DNA分型各个基因座中的基因进行组合，得到基因组合结果；根据基因组合结果和比对人的STR基因座值计算每一种基因组合的亲缘关系PI值；根据每一种基因组合的亲缘关系PI值计算平均PI值；根据平均PI值计算亲缘关系RCP值；根据亲缘关系RCP值确定亲缘关系。在ITO方法的基础上对混合DNA分型各基因座进行PI值的计算，最后计算出某一亲缘关系的RCP值，然后确定亲缘关系，从而解决了目前混合DNA分型不能进行亲缘比对计算的问题，大大提高了混合DNA分型在刑事侦查中发挥的作用。

对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。