De GB a ISFG: corrección de nomenclatura de alelos en LongTR y HipSTR
LongTR y HipSTR reportan los alelos STR como diferencias en pares de bases respecto a la referencia, no como números de alelo forenses estándar. Este artículo explica la matemática detrás de la discrepancia, muestra por qué el alelo 11.8 es en realidad el alelo 11.3 en las bases de datos forenses, y proporciona la regla de conversión para loci tetranucleotídicos, trinucleotídicos y pentanucleotídicos.
Cuando se utiliza LongTR o HipSTR para el genotipado de STRs, los números de alelo en el output a veces difieren de los que figuran en bases de datos de referencia, perfiles por CE u otras herramientas forenses. Un locus que debería devolver el alelo 11.3 en D2S441 puede aparecer como 11.8. No es un error de software, la discrepancia es consecuencia de dos convenciones de nomenclatura incompatibles aplicadas a la misma secuencia subyacente, y puede resolverse con una conversión aritmética directa.
¿Qué es el campo GB?
LongTR y HipSTR no almacenan números de alelo directamente en el VCF. En cambio, registran la cantidad de pares de bases en que cada alelo difiere de la secuencia de referencia en ese locus. Este valor se guarda en un campo llamado GB, abreviatura de GenotypingBases.
Una línea real de output tiene la siguiente forma:
4|1:-1|8:1.00:0.50:16:0:0:0|0:0|0:28.03:-2|1;-1|5;8|8;9|1;12|1:-1|6;8|10
El campo GB es el segundo segmento: -1|8
El símbolo | separa los dos alelos:
1significa que el alelo 1 es 1 par de bases más corto que la referencia+8significa que el alelo 2 es 8 pares de bases más largo que la referencia
Cada número de alelo en el genotipo final se deriva de estos dos valores junto con la información de referencia del archivo BED utilizado durante el genotipado.
Para D2S441 en hg38, los valores relevantes del archivo BED son:
ref_repeats = 12(la referencia tiene 12 unidades de repetición completas)period = 4 pb(el motivo es TCTA, cuatro bases de largo)- Tamaño de referencia = 12 × 4 = 48 pb
El cálculo paso a paso
Siguiendo el alelo 1 (GB = -1) paso a paso:
Paso 1. Total de pares de bases de este alelo:
Referencia: 12 repeticiones × 4 pb = 48 pb GB = -1 Alelo 1 total = 48 - 1 = 47 pb
Paso 2. Aquí es donde LongTR e ISFG divergen.
LongTR divide el total de pares de bases por el largo del motivo y redondea a un decimal:
47 ÷ 4 = 11.75 → LongTR reporta: 11.8
La convención ISFG hace una pregunta diferente: ¿cuántas unidades de repetición completas caben en 47 pb y cuántas bases quedan?
47 pb = 11 repeticiones completas de TCTA (44 pb) + 3 bases extra Notación ISFG: 11.3
Ambos valores describen la misma secuencia física de 47 pares de bases. La diferencia radica únicamente en cómo se expresa el componente parcial: LongTR reporta una fracción decimal redondeada de una unidad de repetición, mientras que la ISFG reporta directamente la cantidad de bases extra.
El alelo 2 no requiere corrección: GB = +8 → 48 + 8 = 56 pb → 56 ÷ 4 = 14.0 → sin repetición parcial → ISFG: 14.
Genotipo final: 11.3 / 14, consistente con perfiles por CE y todas las demás herramientas forenses.
Por qué importa
Las bases de datos poblacionales forenses, incluyendo los datos de referencia de CODIS, las tablas de frecuencias del ESS y los estudios poblacionales publicados, utilizan exclusivamente la notación ISFG. Un alelo designado como 11.8 no aparece en ninguno de estos recursos. Enviar el output de LongTR sin conversión previa no devolverá ningún resultado en la base de datos ni generará ningún mensaje de error. La discrepancia es silenciosa y, de no detectarse, afectará los cálculos de razón de verosimilitud y las comparaciones de perfiles entre plataformas.
El mismo problema surge al validar resultados de lectura larga contra perfiles por CE del mismo individuo o contra muestras de referencia conocidas.
La regla de conversión
La relación entre los decimales de LongTR y la notación ISFG es fija y depende únicamente del largo del motivo. Para los loci tetranucleotídicos, que representan la mayoría del panel forense estándar:
| Decimal LongTR | Bases extra | Sufijo ISFG |
|---|---|---|
| .3 | 1 | .1 |
| .5 | 2 | .2 |
| .8 | 3 | .3 |
El patrón se mantiene porque LongTR calcula bases extra ÷ period y redondea. Para un locus tetranucleotídico, 3 bases extra da 3÷4 = 0.75, que redondea a .8. La ISFG escribe la misma situación como .3, contando las bases extra directamente. La tabla de conversión completa para loci trinucleotídicos y pentanucleotídicos está disponible en la sección Tools de STRhub.
Loci afectados confirmados al utilizar el archivo BED hg38 estándar de HipSTR:
LongTR .8 → ISFG .3: D1S1656, D2S441, D6S1043, D12S391, TH01
LongTR .5 → ISFG .2: D18S51, D19S433, D21S11, FGA
Resumen
LongTR y HipSTR codifican la información de alelos como una diferencia en pares de bases respecto a la secuencia de referencia, almacenada en el campo GB del VCF. El tamaño del alelo se obtiene aplicando esta diferencia al tamaño de referencia y dividiendo por el largo del motivo. El decimal resultante es redondeado a un decimal por la herramienta. La notación ISFG omite la división y en cambio registra la cantidad de bases extra que quedan tras contar las unidades de repetición completas. Para los loci tetranucleotídicos, un valor de .8 en LongTR representa invariablemente 3 bases extra, que la ISFG designa como .3. Esta conversión debe aplicarse antes de cualquier consulta a base de datos, cálculo de razón de verosimilitud o comparación de perfiles entre plataformas.
References
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