福州地区汉族群体15个STR基因座遗传多态性探究

1、福州地区汉族群体15个str基因座遗传多态性探究摘要目的调查福建福州地区汉族群体遗传15个 str基因座多态性参数，同时评估ampflmstr identifilertm 体系应用于该地区汉族人群进行法医学个体识别及亲子鉴 定的价值。方法应用ampflmstr identif订ertm体系荧光 标记复合扩增系统检测350名福建福州地区汉族无关个体15 个str基因座的多态性，统计计算群体遗传学参数。结果 15个str基因座的基因型分布均符合hardy-weinberg平 衡(p>0.05),发现4个稀有等位基因。15个str遗传标记 均具有高度多态性，杂合度0.120. 405,匹配概率

2、0. 032 0. 225,个体识别力0.7750. 968,多态性信息含量0.55 0. 86,非父排除率0.2850. 761o结论15个str基因座 在福建福州地区有较高的多态性。通过这份样本实验和等位 基因频率总结，得到了福建福州人群更多法医学亲权鉴定和 个人识别等位基因多样性的客观数据。关键词str基因座；遗传多态性；等位基因频率； 福州地区中图分类号d919 文献标识码a 文章编号 2095-0616 (2013) 17-14-04短串联重复序列(short tandem repeat, str)又称微 卫星dna (micro satellite dna),是一种广泛存在于人类

3、基因组中可遗传、不稳定、且具高度多态性的dna序列1。 目前人类基因组内已发现了七千个以上的str位点，平均每 15kb就存在一个str基因座。由于str核心单位重复数目的 变化，构成了 str基因座的遗传多态性。str基因座因其分 布广泛、信息量大，基因片段短、扩增效率高、易于检测， 判型准确，且具有高度多态性并遵循孟德尔共显性遗传等诸 多优点，已广泛应用于遗传连锁分析、肿瘤等疾病相关基因 的定位、器官移植、人类遗传学、法医学亲权鉴定及个体识 别、身源认定等研究领域。由于str的基因频率和基因型的 分布在不同地区之间存在差异，法医学应用价值及特点都有 所不同，因此，各实验室利用str遗传标记

4、开展群体遗传学研究及法医鉴定工作2,国内外许多dna实验室 致力于dna检测基因座的群体遗传学研究3-6,以寻找到 适合于不同民族、不同群体个人识别和亲权鉴定的基因座。 本研究对350例福建福州地区汉族无关个体的15个str基 因座遗传多态性进行调查，并对其应用进行评估。1材料与方法1. 1样本取来自福建省立医院司法鉴定所2012年3月2013年 1月的日常检案，总共350例无关个体，均来自福州五区八 县地区汉族人群。1.2 dna提取采用chelex-100快速提取法从血样中提取dna,经dna浓度测定符合标准后-2ctc保存。1. 3试剂 ampflmstr identifilertm 试

5、剂盒(abi,美国)。1.4 pcr扩增pcr 反应在 eppendorf master gradient 型 pcr 扩增仪 上进行，反应体系和条件严格按说明书进行操作。1. 5毛细管电泳 将pcr扩增产物与dna分子量标准550及去离子甲酰胺(hidi)混匀,95°c变性3min,立即冷却到4°c,在appliedbiosystems 3130遗传分析仪上进行毛细管电泳。1.6荧光检测分型 用基因扫描软件(date collection)检测扩增片段的荧光标记，以liz-550等为内标，根据扩增的str片段大小 确定str基因座，以等位基因梯阶(ladder)为标准，用

6、基 因分型软件(genemapper id v3. 1)确定15个常染色体str 基因座的等位基因型。1.7统计学处理运用 powermarker v3. 1 软件及 modified-powerstate 软件记录无关个体的基因型，对15个str基因座进行 hardy-weinberg平衡检验，计算各str基因座等位基因数 目及基因型数目、等位基因频率、杂合度观察值ho、个人识 别dp、非父排除概率pe、多态信息含量pic以及该15个 基因座的累计个人识别率tdp、累计非父排除概率cpeo2结果350份福州地区汉族无关个体15个str基因座的基因型 频率分布均符合hardy-weinberg

7、平衡(p>0. 05),具体见表 lo 350例福州地区汉族无关个体发现的稀有等位基因情况见表20检测的15个str遗传标记均具有高度 多态性，除基因座tp0x外，其他基因座杂合度均超过0.60, 匹配概率0. 0320.225,个体识别力0.7750.968,多态 性信息含量0.550. 86,非父排除率0.2850.761,具体 见表3o3讨论3. 1应用str基因座作为亲子鉴定的优点str基因座在人类基因组中分布广泛，基因片段长度差 异较小，容易扩增，各基因座的扩增条件相似，没有优先扩 增的问题，适用复合扩增，简化程序，分型规范，自动化程 度高，效率高7。本研究对15个str基因座

8、进行基因分型, 其重复单位在35bp,因此分型结果稳定，可重复性好，符 合理想str基因座的条件。3. 2 identifilertm体系15个str基因座在福州汉族人群中的法医学应用评估这15个str基因座在福州地区汉族人群中基因频率分 布均匀，表现出高度多态性，分布符合hardy-weinberg平 衡定律。gin等8认为dp20.9, h20. 7的基因座具有高鉴 别力。按此标准，本研究选择的10个基因座d8s1179. d13s317. d19s433. d18s51. d21s11. d16s539. vwa、d5s818. d2s1338. fga属于高鉴定力、高杂合度的基因座。这

9、15个 str基因座具有较高法医学个人识别和亲子鉴定运用价值。 通常情况下检测这些试剂盒的str基因座已能够基本满足 法医物证中个体识别和三联体亲子鉴定的检测要求。但是在 一些二联体和出现了突变可能的三联体案件中，需要增加检 测更多的str基因座。有关方面的研究进展还待于学者们进 一步的探索。一方面str基因座具有高度多态性，另一方 面，str的突变率也很高9-10 o故2010年由司法部制订 出台的亲权鉴定技术规范中对常染色体str基因座的选择有 明确的要求11： (1)经过群体遗传学调查，多态性高，非 父排除率在0.7以上。(2)经过500次以上减数分裂的家系 调查，基因座的突变率在0.0

10、02以下。按此标准， identifilertm体系15个str基因座在福州汉族人群中的非 父排除率只有d18s51. fga两个基因座满足0.7以上，其余 13个基因座并没达到此标准。同类的现象在本地区曾健等12学者的研究中也见报道。本研究认为可能是 identifilertm体系的15个str基因座主要是针对欧美群体而设计的，并非完全符合福州地区人群个体识别和体亲子鉴 定的检测要求。为此学者必须进一步寻求更符合该地区鉴定 要求的新的str基因座。3.3福州汉族人群中所发现罕见等位基因的应用价值当大量群体进行str分型时，往往会发现一些新的等位 基因。由于这些等位基因在等位基因阶梯中没有对应

11、大小的 片段，通常需要自己去定义，在实践中称这些等位基因13 为"off-ladder (0l) 等位基因，即罕见等位基因。本研 究所发现稀有等位基因均在美国国家标准和技术研究所 (nist) strbase网站上公布的各种常用str基因座的 aoff-ladder "等位基因范围内。其类型有两种14: 是超出该基因座ladder范围的罕见等位基因(第一类型)； 二是出现在两个等位基因之间的罕见等位基因(第二类型)。 国内学者徐志成等15用identif订ertm系统对罕见等位基 因及其频率的研究提出,identifilertm检测系统中,ladder 主要以欧美等西方人群

12、遗传背景为基础制备，而str基因座 的核心序列，在不同种族的人群中分布差异较大，因此该体 系并不完全适用于中国人群的基因检测。这些罕见等位基因 的出现，给检测结果判读带来一定的困难。而本研究也认为 罕见等位基因的存在及其确定，有助于提高各str基因座的 个体识别能力、非父排除率等。同时也提示各试剂生产公司 应制备更加完善的、适合中国人群的ladder以分析这些 数据。尤其在试剂国产化的过程中更加要注重这方面数据的 收集，并将这些数据放在ladder中，使dna个体识别和亲 权鉴定的试剂更加符合中国人群。当然，若要发现更多稀有 等位基因，无疑需要进一步扩大群体数量。参考文献1 edwards a

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