內(nèi)蒙古東北地區(qū)主要民族Y染色體STR基因座突變率的研究

劉佳秀 孫維克

【摘要】? ? 收集中國內(nèi)蒙古東北地區(qū)主要民族（漢族和蒙古族）人群17萬份男性共計10萬個家族血樣本，統(tǒng)計24個Y-STR（DYS448、DYS389II、DYS518、DYS627、DYS19、DYS627、H4、DYS576、DYS456、DYS392、DYS449、DYS437、DYS460、DYS533、DYS391、DYS481、DYS439、DYS570、DYS385ab、DYS438、DYS390、DYS389I、DYS635、DYS393、DYS458）基因座突變情況，并與白人：DYS627、DYS576、DYS518、DYS449、DYS570、DYF387S1ab比較，調(diào)查分析其突變相關(guān)性。

【關(guān)鍵詞】? ? 基因座? ? Y染色體? ? 突變

Y染色體由于其單倍體父系遺傳的特點，所以Y染色體的遺傳標(biāo)記代表的是家族遺傳標(biāo)記。其在人類物種的起源、進化過程和后期的群體劃分以及現(xiàn)代法醫(yī)學(xué)實踐，具有非常重要的應(yīng)用研究價值。

本研究是采用YfilerTMPlusPCR直接擴增試劑盒，對內(nèi)蒙古東北地區(qū)的17萬名男性個體進行了遺傳突變率調(diào)查，研究在白種人群中快速變異的六個Y-STR基因座，在中國群體中是否同樣具有高度突變率，最終根據(jù)結(jié)果評價所研究的Y-STR法醫(yī)及社會應(yīng)用價值。

一、材料和方法

1.1樣本采集

采集17萬名健康成年男性個體的末梢血，吸附于采血卡的濾紙上，陰干后常溫保存待檢。

1.2PCR擴增

使用BSD-QP型打孔機（BSD公司，澳大利亞）打取直徑為1.2mm的圓形樣本，使用9700PCR儀（ABI公司，美國）與YfilerPlus復(fù)合擴增試劑盒（ABI公司，美國）進行PCR復(fù)合擴增，PCR擴增總體系為10ul。其中包含反應(yīng)混合物4ul，引物2ul，水3ul。熱循環(huán)參數(shù)：95℃1min;94℃4sec，61℃1min，60℃22min，共27個循環(huán);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1ul加入甲酰胺與Liz600的混合液中，在3500XL全自動遺傳分析儀（ABI公司，美國）進行毛細管電泳，電泳結(jié)果數(shù)據(jù)在GeneMapperID-X軟件進行基因分析。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用赤峰市《Y-DNASTRs實戰(zhàn)應(yīng)用平臺（V1.0）》數(shù)據(jù)庫分析引擎進行分析計算。

二、結(jié)果與分析

2.1結(jié)果

獲取內(nèi)蒙古東北地區(qū)主要民族前7位高突變位點。用赤峰市《Y-DNASTRs實戰(zhàn)應(yīng)用平臺（V1.0）》數(shù)據(jù)庫分析引擎，篩選17萬份合格樣本數(shù)據(jù)，用同型聚合法，聚合為10萬個家族，對10萬個家族進行交叉比較，對36442個有家族間變異位點的值進行分類求和，檢測結(jié)果見表1。

2.2分析：

白人中高突變的6個Y-STR位點與內(nèi)蒙古東北地區(qū)主要民族遺傳高突變位點前7位比較如下：

白人：DYS627、DYS576、DYS518、DYS449、DYS570、DYF387S1ab

內(nèi)蒙：DYS576、DYS627、DYS518、DYS449、DYS458、DYS385ab、DYS570（注DYF387S1ab未做統(tǒng)計、比較）

2.3結(jié)論：

在DNA的任何區(qū)域內(nèi)都可能發(fā)生突變，在Y-STR基因座上也是如此。Y-STR的突變率明顯高于常染色體且涉及范圍較大，目前，人們對常用的Y-STR基因座的突變率進行了很多的研究。Y-STR突變的分子機制可能包括復(fù)制滑落或有缺陷的DNA復(fù)制修復(fù)機制。對于親代和子代之間的比較就可以對DNA遺傳標(biāo)記的突變進行判斷。一般的突變都涉及一個重復(fù)單位的獲得或者丟失，例如由于突變，導(dǎo)致DYS576基因座上的等位基因19，在子代表現(xiàn)為18或者20。有關(guān)資料報道“在中國漢族人群的782對父子中發(fā)生41次突變，平均突變率為2.8×10-3，涉及DYS456等13個基因座，其中突變率最高的是DYS458，為10.4×10-3。突變率較低的是DYS389Ⅰ與DYS635，均為1.2×10-3，DYS393、DYS437、DYS438、DYS448未發(fā)現(xiàn)突變”。

本次對內(nèi)蒙古東北地區(qū)主要民族36442個家系進行遺傳高突變位點的研究，發(fā)現(xiàn)了DYS576、DYS627、DYS518、DYS449、DYS458、DYS385ab、DYS570等七個Y-STR基因座具有高突變的特質(zhì)，其突變率介于6.48%～10.41%。其中DYS576基因座的突變率最高，達到10.41%，其次為DYS627、DYS518、DYS449、DYS458、DYS385ab、DYS570。

這七個高突變Y-STR基因座與美國白人中高突變的6個Y-STR基因座有所不同，DYS458的突變率達到7.51%，DYS385ab的突變率達到7.47%，DYS570的突變率為6.48%，DYS458、DYS385ab基因座的突變率均高于DYS570的突變率。我認為DYS627、DYS576、DYS518、DYS449、DYS570的突變率與民族、人種關(guān)系不大，應(yīng)為人群高突變位點。2001年Kayser和Sajantila觀察了同一父子間2個Y-STR的突變后建議：在親權(quán)鑒定中只有3個或3個以上的Y-STR不同時方可做出排除的結(jié)論。若在實際工作中有三個Y-STR不同，首先應(yīng)先確定是否為高突變位點，然后結(jié)合所采用的基因座數(shù)量差異基因座之間的差距步長（重復(fù)單位相差的數(shù)量），以及兩個個體之間的親緣距離等情況綜合考慮，如果有三個Y-STR均為高突變位點則不能輕易排除，需要增加位點進行驗證，或者結(jié)合常DNA進行驗證，慎重作出排除父權(quán)的結(jié)論。

參? 考? 文? 獻

[1]劉亞舉，郭麗紅，石美森等.河南漢族人群27個Y-STR基因座的突變觀察與分析[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志，2016，31（1）：22-26.

[2]JohnMBulter.法醫(yī)DNA分型：STR遺傳標(biāo)記的生物學(xué)＼方法及遺傳學(xué)[M].侯一平，劉雅誠譯.科學(xué)出版社，2007：