专利名称：亲缘关系鉴定装置及方法
技术领域：
本发明涉及DNA检验技术，具体涉及一种亲缘关系鉴定装置及方法。
背景技术：
个体识别在法医检验中具有举足轻重的作用。在日常的检验案件中，以孟德尔遗 传规律为基础，根据DNA检验结果判断个体间的亲缘关系，是法医检验的重要任务之一。但 是，在一些案件中，可能存在当事人的父母已经亡故或由于某种原因其父母不能参与检验 的情况，在这种情况下，当事人会要求进行同胞间亲缘关系的鉴定；或者，在某些案件中对 大量嫌疑人与现场物证进行排查比对时，当排除了直接认定单双亲遗传关系时，需要利用 DNA检验进一步分析推断其同胞间亲缘关系，以进行进一步的排查比对。目前法医界通常 以ITO法为理论基础，利用对常染色体(STR)基因座分型进行同胞间亲缘关系的鉴定。在 现有技术中，一般采用人工方式对每个基因座逐一利用公式进行计算。但是，人工方式计算 繁杂，费时费力，且不能保证数据的可靠性和精确度。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提出了一种亲缘关系鉴定装置及方法，以解决现有技 术中采用人工方式计算繁杂且不能保证数据的可靠性和精确度的问题。本发明的实施例提出了一种亲缘关系鉴定装置，包括数据读取模块、数据库表，数 据分析模块和结果查询模块；所述数据读取模块用于读取需要进行亲缘关系分析的数据；所述数据库表用于保存所述数据读取模块读取的数据；所述数据分析模块用于根据所述数据库表保存的数据计算两个体间亲缘关系的 亲权指数，并将计算结果保存到所述数据库表中；所述结果查询模块用于对所述数据分析模块保存在数据库表中的计算结果进行 查询。本发明的实施例还提出了一种亲缘关系鉴定方法，包括读取需要进行亲缘关系分析的数据；根据所述数据计算两个体间亲缘关系的亲权指数；查询计算结果。。从上述技术方案可以看出，利用本发明实施例提供的亲缘关系鉴定装置和方法可 以计算两个体间的亲缘关系机会，使繁杂的亲缘关系计算变为简单的数据处理，大大提高 了数据的可靠性和精确度。
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，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图进行简单介绍。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它的附图。图1为本发明一实施例的亲缘关系鉴定装置；图2为本发明一实施例的亲缘关系鉴定方法。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚，下面将结合附图，对本发明 实施例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。本发明还可以表现为不同的形式，因此并不局限于在此说明的实 施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得 的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。图1为本发明一实施例的亲缘关系鉴定装置。如图1所示，该亲缘关系鉴定装置 10包括数据读取模块11、数据库表12，数据分析模块13和结果查询模块14。数据读取模块11用于读取需要进行亲缘关系分析的数据。所述数据可以是数据 读取模块11从基因分析仪的DAT格式的文件中自动读取的数据，也可以是数据读取模块11 读取的用户通过输入界面手动输入的数据。其中，DAT格式的文件是由基因分析仪通过检 测待分析样本所得到结果形成的。数据库表12用于保存数据读取模块11读取的数据。数据读取模块11进一步可 用于对保存到数据库表12中的数据进行修改和删除操作，也可以将新读取的数据添加到 数据库表12中。数据分析模块13用于根据数据库表12保存的数据计算两个体间亲缘关系的亲 权指数。在本实施例中，所述的亲缘关系是指同胞关系。具体地，该数据分析模块13针对 PCR-STR分型结果，根据EssenMoller计算原理，应用ITO算法，计算数据库表12中任意两 个体间同胞关系指数PIfs，并根据公式Wfs = PIFS/(PIFS+1)计算同胞关系概率，统计两个体 间共有的基因数，即两个对比个体所具有的相同等位基因的数目，并分析每两个对比个体 的同一基因座等位基因全不同、半相同和全相同的情况，并将分析结果保存到数据库表中。另外，为了提高分析结果的准确性，本实施例采用“全比”的思路，即，数据分析模 块13对数据读取模块11新添加的每一个数据都与数据库表12中的所有数据进行相关计 算，并将计算结果保存到数据库表中。结果查询模块14用于对数据分析模块13保存在数据库表12中的计算结果进 行查询。具体地，结果查询模块14可以对数据库表中任意两个样本之间的父权相对机会 (RCP)、亲权关系指数(PI)等数据进行查询；也可以对满足预设的阈值条件的RCP、PI等数 据进行筛选，例如，可以查询数据库表中RCP > 0. 999的计算结果。在本实施例中，数据分析模块13还可进一步地用于计算不同界值下的预测错误 率，即由产生最小预测错误率的界值开始计算，计算不同Wfs界值下的错误率，直至错误率 超过止。根据上述的亲缘关系鉴定装置，本发明实施例还提出了一种亲缘关系鉴定方法， 如图2所示。该亲缘关系鉴定方法包括以下步骤步骤21 读取需要进行亲缘关系分析的数据。所述数据可以是从基因分析仪的DAT格式的文件中自动读取的数据，也可以是用户通过输入界面手动输入的数据。其中，DAT 格式的文件是由基因分析仪通过检测待分析样本所得到结果形成的。读取的数据保存于预 先设置的数据库表中。
在本实施例中，还可以对保存到数据库表中的数据进行修改和删除操作，也可以 将新读取的数据添加到数据库表中。步骤22 根据数据库表中保存的数据计算两个体间亲缘关系的亲权指数。在本实 施例中，所述的亲缘关系是指同胞关系。具体地，该步骤包括针对PCR-STR分型结果，根 据EssenMoller计算原理，应用ITO算法，计算数据库表12中任意两个体间同胞关系指数 PIfs,并根据公式Wfs = PIfs/ (PIFS+1)计算同胞关系概率，统计两个体间共有的基因数，即两 个对比个体具有的相同等位基因的数目，并分析每两个对比个体的同一基因座等位基因全 不同、半相同和全相同的情况，并将分析结果保存到数据库表中。另外，为了提高分析结果的准确性，本实施例还可以对每一个新添加的数据都与 数据库表中的所有数据进行相关计算，并将计算结果保存到数据库表中。步骤23 查询计算结果。具体地，可以对数据库表中任意两个样本之间的RCP、PI 等数据进行查询；也可以对满足一定阈值条件的RCP、PI等数据进行筛选，例如，可以查询 数据库表中RCP > 0. 999的计算结果。下面以日常检案中常用的IdentifiIer体系对151对同胞个体和31224对无关个 体常染色体(STR)基因座进行分型检测，并用本发明实施例描述的装置和方法计算PI值和 Wfs为例对本发明进一步说明。在该具体实施例中，数据分析模块13计算的Wfs大于99. 999%的同胞个体占 39. 07 %，无关个体Wfs大于99. 999 %的占0 %。两组数据具有显著差异，由此可以推断两个 体间具有同胞关系。当数据分析模块13计算的Wfs小于时，可以推断两个体间不具有 同胞关系。当数据分析模块13计算的Wfs介于到99. 999%范围内时，同胞个体和无关 个体有部分重叠，在该具体实施例中，同胞个体占60. 93%，无关个体占21. 3%，两者具有 一定差异。对于Wfs在此范围内的同胞关系鉴定，可以通过增加检测STR基因座，并再结合 实际案情加做Y-STR、mtDNA检测，使其Wfs不再重叠或提供更多有价值的信息，以推断两个 体间是否具有同胞关系。在本实施例中，数据分析模块13对每两个对比个体的同一基因座等位基因全不 同、半相同和全相同的情况进行分析的结果如表1所示。 由于个体间等位基因的匹配情况与是否具有同胞关系存在一定的联系，即两个体 等位基因全相同或全不同的个数达到某一界值时，可以提示为同胞个体或无关个体。在本 实施例中，由产生最小预测错误率的界值开始计算，计算不同界值下的错误率，直到错误率 超过止。那么，检测Identifiler体系15个STR基因座，当两个体全相同数目大于或等 于5时，或全不同数目小于或等于1时，提示为同胞个体；当两个体全不同数目大于或等于 6时，或全相同数目小于或等于1时，提示为无关个体，如表2所示，此界值可用于预测是否 具有同胞关系。 利用该实施例提供的亲缘关系鉴定装置及方法，可以计算两个体间的亲缘关系机 会，如确定两个体是否为同胞关系。该装置和方法使繁杂的同胞关系计算变为简单的数据 处理，大大提高了数据的可靠性和精确度。应该理解的是，以上所述仅为本发明的部分实施例，本发明并不局限于此。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通过修改、等同、替代所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围 。
权利要求
一种亲缘关系鉴定装置，其特征在于，包括数据读取模块、数据库表，数据分析模块和结果查询模块；所述数据读取模块用于读取需要进行亲缘关系分析的数据；所述数据库表用于保存所述数据读取模块读取的数据；所述数据分析模块用于根据所述数据库表保存的数据计算两个体间亲缘关系的亲权指数，并将计算结果保存到所述数据库表中；所述结果查询模块用于对所述数据分析模块保存在数据库表中的计算结果进行查询。
2.根据权利要求1所述的亲缘关系鉴定装置，其特征在于，所述数据读取模块用于从 基因分析仪的DAT格式的文件中自动读取数据，或用于读取用户通过输入界面手动输入的 数据。
3.根据权利要求1或2所述的亲缘鉴定装置，其特征在于，所述数据读取模块进一步用 于对保存到所述数据库表中的数据进行修改和删除操作，也可以将新读取的数据添加到所 述数据库表中。
4.根据权利要求1所述的亲缘关系鉴定装置，其特征在于，所述数据分析模块用于计 算所述数据库表中任意两个体间同胞关系指数PIFS，并根据公式WFS = PIFS/(PIFS+1)计算同 胞关系概率。
5.根据权利要求4所述的亲缘关系鉴定装置，其特征在于，所述数据分析模块进一步 用于统计两个体所具有的相同等位基因的数目，并分析每两个体的同一基因座等位基因全 不同、半相同和全相同的情况，并将分析结果保存到所述数据库表中。
6.根据权利要求4所述的亲缘关系鉴定装置，其特征在于，所述数据分析模块进一步 用于由产生最小预测错误率的WFS界值开始计算，计算不同WFS界值下的错误率，直至错误率 超过1%。
7.根据权利要求1所述的亲缘关系鉴定装置，其特征在于，所述结果查询模用于对数 据库表中任意两个样本之间的父权相对机会(RCP)和亲权关系指数(PI)等进行查询；或对 满足预设的阈值条件的RCP和PI数据进行筛选。
8.一种亲缘关系鉴定方法，其特征在于，包括读取需要进行亲缘关系分析的数据；根据所述数据计算两个体间亲缘关系的亲权指数；查询计算结果。
9.根据权利要求8所述的亲缘关系鉴定方法，其特征在于，所述读取需要进行亲缘关 系分析的数据包括自动读取基因分析仪的DAT格式的文件中的数据，或读取用户通过输 入界面手动输入的数据。
10.根据权利要求8所述的亲缘关系鉴定方法，其特征在于，所述根据所述数据计算两 个体间亲缘关系的亲权指数包括计算任意两个体间同胞关系指数PIFS，并根据公式WFS = PIFS/(PIFS+1)计算同胞关系概率。
11.根据权利要求10所述的亲缘关系鉴定方法，其特征在于，进一步包括统计两个体所具有的相同等位基因的数目，并分析每两个体的同一基因座等位基因全 不同、半相同和全相同的情况，并保存分析结果。
12.根据权利要求8所述的亲缘关系鉴定方法，其特征在于，所述查询计算结果包括对任意两个样本之间的父权相对机会(RCP)和亲权关系指数(PI)进行查询，或对满足预设 的阈值条件的RCP和PI数据进行筛选。
全文摘要
本发明实施例公开了一种亲缘关系鉴定装置及方法。该亲缘关系鉴定装置包括数据读取模块、数据库表，数据分析模块和结果查询模块；所述数据读取模块用于读取需要进行亲缘关系分析的数据；所述数据库表用于保存所述数据读取模块读取的数据；所述数据分析模块用于根据所述数据库表保存的数据计算两个体间亲缘关系的亲权指数，并将计算结果保存到所述数据库表中；所述结果查询模块用于对所述数据分析模块保存在数据库表中的计算结果进行查询。通过本发明，可以解决现有技术中手工方式计算繁杂的问题，并能大大提高数据的可靠性和精确度。
文档编号G06F19/00GK101838686SQ20091024190
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者刘开会, 刘路, 康艳荣, 张国臣, 李万水, 裴黎, 郝金萍, 郭燕霞, 郭红玲, 陈松 申请人:公安部物证鉴定中心