新疆維吾爾族群體22個Y-STR基因座的多態(tài)性分析

賈東濤，徐中華，王守宇（.南通市公安局刑警支隊，江蘇 南通 6006；.如皋市公安局刑警大隊，江蘇 如皋 6500；.蘇州大學醫(yī)學部法醫(yī)學系，江蘇 蘇州 500）

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新疆維吾爾族群體22個Y-STR基因座的多態(tài)性分析

賈東濤1，徐中華2，王守宇3
（1.南通市公安局刑警支隊，江蘇 南通 226006；2.如皋市公安局刑警大隊，江蘇 如皋 226500；3.蘇州大學醫(yī)學部法醫(yī)學系，江蘇 蘇州 215002）

關(guān)鍵詞：法醫(yī)遺傳學；多態(tài)現(xiàn)象，遺傳；Y染色體；短串聯(lián)重復序列；新疆［維吾爾自治區(qū)］；維吾爾族

短串聯(lián)重復序列（STR）廣泛存在于人類基因組中，其長度多態(tài)性使得其在法醫(yī)物證學中有著十分重要的應用，無論在常染色體還是性染色體上，均可選取適當?shù)奈稽c進行擴增分型以達到個體識別和親權(quán)鑒定的目的。與常染色體的遺傳方式不同，男性特有的Y染色體呈父系遺傳，若無突變發(fā)生，同一父系的男性個體均具有相同的Y-STR單倍型，這一特點使得Y-STR被廣泛用于父系親緣關(guān)系鑒定、性犯罪混合斑檢驗等法醫(yī)學實踐中［1］。本研究采用五色熒光素標記復合擴增檢測體系［2-3］，通過對22個Y-STR基因座（DYS391、DYS389Ⅰ、DYS389Ⅱ、DYS439、DYS438、DYS456、DYS458、DYS437、DYS635、DYS448、DYS527a/b、Y-GATA-H4、DYS19、DYS392、DYS522、DYS393、DYS388、DYS390、DYS385a/b、DYS444）進行檢測，調(diào)查新疆維吾爾族222名男性無關(guān)個體的遺傳多態(tài)性，以探究其在群體遺傳學及鑒定實踐中的應用價值。

1　材料與方法

1.1樣本采集

222名新疆維吾爾族健康成年男性無關(guān)個體的末梢血采集后吸附于采血卡的濾紙上，常溫保存待檢。

1.2PCR擴增

使用Mastercycler nexus PCR儀（德國Eppendorf公司）與Data Y24復合擴增試劑盒（無錫中德美聯(lián)生物技術(shù)有限公司）進行多重PCR復合擴增，PCR擴增總體系為20μL。其中包含反應混合物8μL、引物4μL、熱啟動C-Taq酶1μL、ddH2O 7μL。熱循環(huán)參數(shù)：96℃ 5min；94℃ 1min，62℃ 1min，72℃ 1min，共10次循環(huán)；90℃ 1min，60℃ 1min，72℃ 1min，共20個循環(huán)；終延伸60℃ 1h，產(chǎn)物4℃保存。

1.3擴增片段的電泳與分型檢測

取擴增產(chǎn)物0.5 μL加入10 μL甲酰胺與AGCU Marker SIZ-500的混合液中，97℃變性5 min，0℃冰浴3min，隨后在3500全自動遺傳分析儀（美國AB公司）進行毛細管電泳，電泳結(jié)果數(shù)據(jù)使用GeneMapper ID-X軟件進行基因分型。

1.4數(shù)據(jù)分析

使用直接計數(shù)法計算各個基因座的等位基因頻率和總體的單倍型頻率［4］。基因座的基因多樣性（gene diversity，GD）和單倍型多樣性（haplotype diversity，HD）的計算公式：

樣本的標準誤（standard errors，SE）計算公式：

兩個公式中n為樣本的個數(shù)，x為樣本的等位基因頻率或單倍型頻率。

2　結(jié)果

2.122個Y-STR基因座的等位基因頻率

新疆地區(qū)維吾爾族人群222例無關(guān)個體22個Y-STR基因座的等位基因頻率分布見表1。22個基因座共觀察到121個等位基因和79個DYS527a/b、DYS385a/b基因型。等位基因頻率分布范圍為0.0045～0.626 1，GD值均＞0.5，范圍在0.540 3～0.955 4，其中DYS527與DYS385兩個基因座的GD值在0.9以上（表2）；各基因座的SE值范圍在0.0038～0.0247。

2.2新疆維吾爾族男性群體的單倍型多樣性

在調(diào)查的222例個體中，共發(fā)現(xiàn)了200種單倍型，其中180種是單一個體特有的，2種為3人所共有，18種為2人所共有。經(jīng)計算，HD值為0.9990。

表1　22個Y-STR基因座在新疆維吾爾族男性個體中的等位基因頻率?。╪=222）

表2　22個Y-STR基因座在新疆維吾爾族男性個體中的基因多樣性及樣本的標準誤　（n=222）

3　討論

在親代與子代的傳遞過程中，Y染色體的非重組區(qū)不發(fā)生重組，結(jié)合由人文環(huán)境因素所導致的歷史上不同種族傾向于居住在一定地域范圍內(nèi)這一客觀背景，往往會造成一定地區(qū)的人群具有相近的Y-STR，而不同地域的人群由于父系來源不同，會造成不同族群Y-STR較大的差異。對不同群體的遺傳學研究［5-6］結(jié)果表明，不同的民族、種族、地域的人群Y染色體遺傳多態(tài)性具有十分明顯的差異。然而也正是由于Y染色體呈單倍型連鎖遺傳的特點，使Y-STR分型技術(shù)無論在法醫(yī)學還是在遺傳學上相對于常染色體STR技術(shù)來說有其特殊的優(yōu)勢。

本研究檢測的22個Y-STR GD值均＞0.5，表明其具備較好的鑒別能力；而各基因座SE值范圍在0.003 8～0.024 7，均屬合理范圍［7］，證明該樣本具有較好的群體代表性，其相應的計算結(jié)果亦具有統(tǒng)計學意義。

對于Y染色體特異性遺傳標記而言，檢測包含多個位點HD值的實用價值要高于檢測各基因座上的GD值［8］，在Y-STR中HD效值既相當于其個體識別率（power of discrimination，PD），也相當于非父排除率（probability of exclusion，PE）［7］。本研究中，新疆地區(qū)維吾爾族人群222例無關(guān)個體的HD值為0.9990，表明在目標人群中，PD和PE值同樣高達99.90%，可以認為該22個Y-STR基因座在新疆維吾爾族男性無關(guān)個體的鑒別中具有很高的應用價值。

參考文獻：

［1］Diegoli TM.Forensic typing of short tandem repeat markers on the X and Y chromosomes［J］.Forensic Sci Int Genet，2015，18：140-151.

［2］Tamura T，Osawa M，Ochiai E，et al.Evaluation of advanced multiplex short tandem repeat systems in pairwise kinship analysis［J］.Leg Med（Tokyo），2015，17（5）：320-325.

［3］Jiang X，Jia F，Shen H，et al.A 20 Y-STR loci multiplex-PCR assay in forensic science［J］.Chin J Forensic Med，2013，28（1）：18-22.

［4］Hou YP，Zhang J，Li YB，et al.Allele sequences of six new Y-STR loci and haplotypes in the Chinese Han population［J］.Forensic Sci Int，2001，118（2-3）：147-152.

［5］Ge J，Budowle B，Planz JV，et al.US forensic Y-chromosome short tandem repeats database［J］.Leg Med （Tokyo），2010，12（6）：289-295.

［6］Budowle B，Ge J，Low J，et al.The effects of Asian population substructure on Y STR forensic analyses［J］. Leg Med（Tokyo），2009，11（2）：64-69.

［7］Gusmao L，Butler JM，Carracedo A，et al.DNA Commission of the International Society of Forensic Genetics（ISFG）：an update of the recommendations on the use of Y-STRs in forensic analysis［J］.Int J Legal Med，2006，120（4）：191-200.

［8］Jobling MA，Tyler-Smith C.Fathers and sons：the Y chromosome and human evolution［J］.Trends Genet，1995，11（11）：449-456.

（本文編輯：李成濤）

中圖分類號：DF795.2

文獻標志碼：B

doi：10.3969/j.issn.1004-5619.2016.03.017

文章編號：1004-5619（2016）03-0224-03

作者簡介：賈東濤（1974—），男，副主任法醫(yī)師，主要從事法醫(yī)DNA檢驗鑒定和群體遺傳學研究；E-mail：ntswzjds@163.com

收稿日期：（2015-07-31）