新YSTR基因座DYS721在山西汉族人群中的遗传多态性

1、新Y-STR基因座DYS721在山西汉族人群中的遗传多态性杨思思张更谦郭大玮【摘要】目的：为了使法医学及人类遗传学研究方面能应用更多Y染色体基因座，本实验从Y染色体基因组候选基因座中挑选出新Y-STR基因DYS721,调查其在山西汉族人群中的等位基因频率散布情形。方式：依照GDB基因库提供的引物序列进行引物合成，用其对该基因座进行PCR扩增；非变性PAGE电泳分离，银染显带后保留。结果:研究发觉山西地域111例汉族男性DYS721共观看到17、1八、1九、20、21五个等位基因，其基因多样性为，在法医学应用方面，其个人识别能力（DP）和非父排除率（PE）均为。20例女性对照无扩增产物且50组家

2、系调查无突变，同一男性不同组织检测结果分型一致。结论:该基因座有专门好的基因多态性和稳固性，是法医学和人类遗传学研究的理想遗传标记。【关键词】Y-STR；山西；汉族人群；DYS721AbstractObjective:TomakemoreY-STRsapplytoforensicscienceandhumangeneticsresearch,weselectedthenovellocus（DYS721）fromthecandidateofY-STRslociofhumanYchromosomegenomicDXA,andinvestigatedthedistributionofthenewY-

3、STRsallelefrequencyin:PrimerssequencesweresynthesizeaccordingtoGDB,andusedtoamplifythegenomicPCRproductswereanalyzedbynon-denaturingpolyacrylamidegelelectrophoresis(PAGE)andvisualizedbysilverstainingfoilowedby:Fivealleles(17,18,19,20,21)hadbeenfoundin111unrelatedmalevenousbloodinthisdiversity(GD)was

4、,andifusedinforensicscience,boththepowerofdiscrimination(PD)andtheprobabilityofexclusion(PE)werehadbeenfoundin20femalevenousbloodinChineseHanpopulationofmutationwasfoundin50father-sonpairs.Conclusion:DYS721haveagoodlevelofgeneticpolymorphismandcouldbeaperfectinheritedmarkerforforensicscienceandhuman

5、geneticsresearch.KeywordsY-STR;Shanxi;ChineseHanpopu1ation;DYS721Y染色体微卫星DNA(microsatellites)或称Y-specificShorttandemrepeats(Y-STR),是存在于人类Y染色体非重组区(non-recombiningregion,NRY)的短串联重复序列，它具有男性特有、父系遗传及单倍型遗传等特点，其专门性与STR位点分型检测的优越性相结合成为法医学个体识别和父权鉴定中的新工具。但由于Y染色体遗传标记的多态性远较常染色体基因座低，而且Y-STR基因座在不同人群的不同性远远高于常染色体基因座，

6、因此需要寻觅更多的具有多态性Y-STR来知足研究需要本文作者从Y染色体基因组DXA中发觉了一个新Y-STR基因DYS721,其与所发觉的Y-STR和STRBase中已经报导的Y-STR对照，发觉以前未被报导过，基因座的名字(DYS721)由GDB指派，利用GDB()中的引物序列，成立适当的PCR扩增条件，调查其在山西汉族人群中的频率散布及遗传多态性,并对其在法医学中的应用作初步探讨。1材料与方式血样、DNA的提取111例山西汉族无关男性个体和20例女性个体血样，取外周血1mL,用EDTA抗凝，DA提取采纳酚一氯仿有机溶剂法5：TKM1(10mmol/LTris-HCL,PH=；10mmol/L

7、KC1；10mmol/LMgC12；2mmol/LEDTA,pH=)破坏红细胞4,2X蛋白酶K消化液(20mmol/LTris-HCL,pH=；20mmol/LEDTA,pH=；300mmol/LNaCl；1%SDS)和蛋白酶K(100Ug/mL)破坏白细胞；55水浴3h5h,或37留宿；酚-氯仿抽提，无水乙醇沉淀，最后溶于去离子水中，-20保留备用。引物引物序列参照基因库（），由TaKaRa公司合成,见表1。表1DYS721基因座信息特点（略）目标DNA片段扩增，电泳分离及显色25UL的PCR反映体系包括：50ng100ng基因组DNA,HL10XPCR缓冲液（含mmol/LMg2+）,20

8、0Umol/LdNTP,1UTaqDXA聚合酶（柏迈德，北京），引物各Umol/Lo热循环仪采纳T1Thermocycler（Biometra,德国）。热循环参数如下：94C预变性10min；95变性1min,55C退火50s,72延伸50s,共38个循环；72维持10mino非变性聚丙烯酰胺垂直电泳分析PCR扩增产物，胶浓度为8%,交联度为，恒压220V,电泳时刻20ho银染显带。等位基因梯阶（allelicladder）的制备与命名挑选出不一样位基因分型的样本进行PCR扩增，然后将其扩增产物混合制成等位基因分型梯阶。各等位基因委托北京奥科公司测序（ABIPRISM3730DNA自动测序仪测

9、序），取得重复序列并按国际法医血液遗传学会DA委员会（ISFG）推荐的原那么命名6,7。数据分析通过直接计数法计算各等位基因的频率。基因多态性(GD)依照公式GD=n(l-EPi2)/(nT)计算，其中Pi为单倍型频率；其标准误(.)依照公式.二2LP13-2(LPi2)2/n1/2,n为所查验的样本数量，Pi为等位基因频率8依照Y染色体的遗传特点，用和计算GD相同的方式别离计算个人识别能力(powerofdiscrimination,DP)和非父排除率(probabilityofexclusion,PE)o2结果序列结构及定位DYS721测序结果说明存在3个重复区，为(AAGGG)n(AAG

10、GG)2(AAGCA)6。其中(AAGGG)2(AAGCA)6为非重复区，山西汉族人群中没有多态性，而(AAGGG)n为多态性区域，结果显示n的重复次数别离为9,10,11,12,13；依照ISFG推荐的命名标准，将等位基因别离命名为17,18,19,20,2L见表2。表2DYS721基因座的多态性(略)等位基因频率在111例山西汉族无关男性个体中DYS721共检测到5个等位基因。该基因座频率散布及群体遗传学参数见表3,且20例女性DXA样品，未见PCR扩增产物。说明其引物有专门好特异性。表3DYS721基因座的等位基因频率散布和群体遗传学参数（略）注：PE为非父排除率；SE为标准误；DP为个

11、人识别能力；GD为基因多态性电泳分析用自制的等位基因梯阶进行了非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分型并结合测序结果,说明：DYS721的各等位基因之间的距离为相差5个碱基的重复序列，但散布不等距，通过测序，确为只相差一个重复单位，其散布不等距疑心是非变性胶所致；在家系调查中三联体和二连体女性均无特异性扩增条带，且50例三联体中父子的等位基因分型一致，没有发觉突变（见图1）。3讨论在现实生活中各类案件多以男性为要紧被鉴定对象，如凶杀、强奸、亲子鉴定等，研究男性特有的Y染色体基因信息，将有更大的法医实际意义，更适合法医实际检案工作。Arnemann等人在1986年发觉了Y染色体上的第一个微卫星DA,重复单位

12、为（GATA）n,命名为DYS19oY染色体上第一个SNP位点在1994年被Seielstad等人发觉。自此，Y染色体上愈来愈多的各类类型多态性遗传标记被发觉。Y染色体单倍型研究成为当前法医DXA研究的一大热点。Y-STR作为遗传标记，其只以单倍型的形式从父亲传到儿子。尽管国内外己经报导了许多Y-STR基因座，但新的基因座仍然需要。尤其在法医学应用方面，其分析技术需要用更多的Y-STR对Y染色体单倍型进行精细分型来提高个人识别能力和父权排除率。DYS721位于Y染色体长臂1区1带(Yqll),在该区域内共发觉了3个微卫星DNA,均为5核仃酸重复，它们是aaggg和aagca,但在山西汉族人群中

13、aagca重复次数固定，因此此基因座属于简单重复序列。本次实验共检出5个等位基因，片段长度在294bp314bp之间，基因频率在之间,最多见的等位基因为18,其等位基因频率为；法医学上的个人识别能力(DP)和非父排除率(PE)均为。取同一男性个体的心脏、骨骼、肌肉、肾脏、脾脏、肝脏、肺、脑等不同组织提取DNA进行Y-STR的PCR扩增，取得的分型结果完全一致，证明具有较好的组织同一性。该基因座有专门好的基因多态性和稳固性，且易于扩增，特异性好，扩增片段在300bp左右，适合于降解检材;但它的突变率和单倍型频率那么需要做进一步的研究。总之，该Y-STR基因座在法医学和人类遗传学研究方面应该具有较

14、高的应用价值，值得推行。【参考文献】1JoblingN'lA,Tyuler-Smithandsons:theYchromosomeandhumanevolutionJ.TrendsGenet,1995,11:449456.2SykesB,IrvenandtheYchromosomeJ.AmJHumGenet,2000,66:14171419.3RoewerL,Kayserofmolecularvariance(AMOVA)ofY-chromosome-specificmicrosatellitesintwocloselyrelatedhumanpopulationsJ.HumMolGenet,1996,5:10291033.4朱运良，朱少建,李建金，等.新Y-STR基因座DYS709在汉族人群中的遗传多态性调查.中国法医学杂志,2005,20(4):222-223.5张更谦,王艳,张艳霞,等.新Y-STRDYS605在山西汉族人群中的多态性散布.遗传HEREDITAS(Beijing),2004,26(3):295-297.6DNAconcerningfurtherrecommendationsoftheDNAcommissionoftheISFHregardingPCR-basedpolymorp