張麗萍,陳健剛,蒲紅偉,付志敏,楊 昊
(1.新疆醫(yī)科大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,烏魯木齊 830054;2.新疆醫(yī)科大學(xué)高職學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830054;3.新疆公安廳物證鑒定中心,烏魯木齊 830006)
人類Y染色體屬于性染色體,除小部分?jǐn)M常染色體區(qū)外,其余大部分為非重組的特異區(qū)域,具有男性伴性遺傳的特點(diǎn),其基因座的多態(tài)性分布因種族、民族、地域的不同具有明顯差異,在法醫(yī)學(xué)個(gè)人識(shí)別、親緣關(guān)系分析、群體遺傳學(xué)分析和人類起源、進(jìn)化等方面具有重要意義[1-2]。新疆昌吉地區(qū)位于天山北麓、準(zhǔn)噶爾盆地東南部,其境內(nèi)維吾爾族人口的絕大多數(shù)居住在吉木薩爾、奇臺(tái)一帶[3-4]。筆者采用AmpFlSTR YfilerTM擴(kuò)增試劑盒,調(diào)查分析了昌吉地區(qū)維吾爾族17個(gè)Y-STR基因座 (DYS456、DYS389I、DYS390、DYS389II、DYS458、DYS19、DYS385、DYS393、DYS391、DYS439、DYS635、DYS392、GATA_H4、DYS437、DYS438和DYS448)的遺傳多態(tài)性,以期為該民族群體Y-STR資料的完善、人類學(xué)和法醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1.1一般資料 根據(jù)知情同意原則,對(duì)居住在昌吉地區(qū)的吉木薩爾、奇臺(tái)3代以上的維吾爾族群體追溯其家族史,隨機(jī)采集無(wú)可查親緣關(guān)系的健康男子末梢血并制成血卡,共計(jì)154份。
1.2方法
1.2.1DNA提取及擴(kuò)增 采用Chelex法[5]提取DNA,使用AmpFlSTR YfilerTMPCR Amplification試劑盒,按照擴(kuò)增總體系12.5 μL:PCR反應(yīng)液4.6 μL,引物溶液2.5 μL,金牌Taq酶0.4 μL,模板DNA溶液5.0 μL,在ABI9700型擴(kuò)增儀(美國(guó),ABI公司)上進(jìn)行,PCR擴(kuò)增反應(yīng)程序(見試劑盒說(shuō)明)。擴(kuò)增過(guò)程中設(shè)置9947A(女性模板DNA標(biāo)準(zhǔn)品)為陰性對(duì)照,007(男性模板DNA標(biāo)準(zhǔn)品)為陽(yáng)性對(duì)照,
1.2.2擴(kuò)增產(chǎn)物電泳及檢測(cè) 擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)甲酰胺變性后,在ABI3130XL型遺傳分析儀(美國(guó),ABI公司)上進(jìn)行電泳,電泳總體系為10 μL(甲酰胺為9.25 μL;Liz500為0.25 μL;擴(kuò)增產(chǎn)物為0.5 μL)。使用Data Collection 2.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,GeneMapper ID v3.3軟件進(jìn)行分析,得到Y(jié)-STR的分型結(jié)果。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 各基因座的等位基因頻率與單倍型檢出頻率用直接計(jì)數(shù)法計(jì)算,基因多樣性(GD)及單倍型多樣性(HD)按公式h=n(1-ΣPi2)/(n-1)(n為樣本例數(shù),Pi為等位基因頻率)計(jì)算[6]。
新疆昌吉地區(qū)維吾爾族154名無(wú)關(guān)男性個(gè)體17個(gè)Y-STR基因座相關(guān)基礎(chǔ)遺傳學(xué)數(shù)據(jù)。17個(gè)Y-STR基因座中共檢出151個(gè)單倍型,其中,148種單倍型只觀察到1次,3種單倍型觀察到2次。在DYS456、DYS389Ⅰ、DYS390、DYS389Ⅱ、DYS458、DYS19、DYS393、DYS391、DYS439、DYS635、DYS392、Y-GATA-H4、DYS437、DYS438和DYS448基因座分別檢出6、4、7、6、7、6、4、6、5、8、8、4、5、5和6個(gè)等位基因;各基因座多樣性GD值分別為0.529 7、0.604 3、0.732 8、0.742 4、0.811 8、0.749 0、0.618 7、0.548 1、0.721 1、0.827 2、0.691 1、0.660 0、0.547 3、0.633 1和0.736 2。在DYS385a/b基因座共檢出45種單倍型,其基因多樣性GD值為0.959 9(見表1、2)。
表1 昌吉維吾爾族男性15個(gè)Y-STR基因座頻率分布(n=154)
GD:gene diversity。-:無(wú)數(shù)據(jù)。
表2 昌吉維吾爾族男性DYS385a/b基因座單倍型頻率分布(n=154)
續(xù)表2 昌吉維吾爾族男性DYS385a/b基因座單倍型頻率分布(n=154)
GD=0.959 9。
本研究采用五色熒光復(fù)合擴(kuò)增檢測(cè)技術(shù),所檢測(cè)的17個(gè)Y-STR基因座未見GD值在0.5以下的基因座,除DYS456、DYS391、DYS437外,其余基因座的GD值都大于0.6;154個(gè)樣本共檢出151種不同的單倍型,單倍型多樣性(HD)為0.999 7,表明該17個(gè)Y-STR基因座基因頻率在新疆昌吉維吾爾族男性個(gè)體中有較好分布,具有很高的個(gè)體和家族多樣性,是個(gè)體及家族識(shí)別的理想遺傳標(biāo)記;并初步提示這些基因座在新疆維吾爾族人群中具有較高的識(shí)別力。本次調(diào)查中在一些基因座未觀察到相應(yīng)的等位基因;同時(shí)也未發(fā)現(xiàn)檢測(cè)出的等位基因超出了標(biāo)準(zhǔn)等位基因階梯范圍的現(xiàn)象,與漢族群體的研究報(bào)道結(jié)果明顯不同[7-9],進(jìn)一步表明Y-STR基因座基因頻率分布具有明顯的地域和種族差異。
Y染色體STR基因座多態(tài)性研究可為法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別和親權(quán)鑒定提供新的手段,在諸如父系家族的親權(quán)鑒定、混合斑男性成分的檢測(cè)、不同男性個(gè)體混合物的分析、無(wú)名男尸的身份確定、追溯父系遷移歷史及重構(gòu)同一父系家族等方向都具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值[10-11]。維吾爾族是新疆的主要民族,研究該少數(shù)民族男性Y-STR的多態(tài)信息,可以對(duì)其起源、遷徙、交流、民族基因特點(diǎn)等法醫(yī)學(xué)和遺傳學(xué)方面的信息有一定的掌握。本調(diào)查結(jié)果初步獲得了新疆昌吉維吾爾族男性群體17個(gè)Y-STR基因座的基因頻率及基因變異度值,以及各基因座在該群體中個(gè)體識(shí)別率的差異,可為新疆維吾爾族群體17個(gè)Y-STR的單倍型頻率與累積個(gè)體識(shí)別率提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料[12]。目前研究顯示,不同地域與不同人群之間 Y-STR 單倍型分布的變異度較大[13-15]。因此,建立新疆地區(qū)維吾爾族人群的Y-STR等位基因頻率、單倍型數(shù)據(jù)資料必不可少,可為進(jìn)一步開展法醫(yī)學(xué)親子鑒定和個(gè)體識(shí)別、人類起源和進(jìn)化研究與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
[1]Leite FP,Callegari-Jacques SM,Carvalho BA,et al.Y-STR analysis in Brazilian and South Amerindian populations[J].Am J Hum Biol,2008,20(3):359-363.
[2]劉超,陳玲,陳曉輝,等.廣州漢族人群12個(gè)Y-STR基因座多態(tài)性及法醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究[J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(5):599-600.
[3]續(xù)西發(fā).維吾爾族人口規(guī)模與分布[J].西北人口,2003,23(4):46-48.
[4]聶愛(ài)文.試論昌吉地區(qū)漢族人的來(lái)源及其民俗文化特點(diǎn)[J].西北人口,2003,23(1):50-52.
[5]Walsh PS,Metzger DA,Hiquchi R.Chelex 100 as a medi-um for simple extraction of DNA for PCR-based typing from forensic material[J].Biotechniques,1991,10(4):506-513.
[6]Nei M.Molecular evolutionary genetics[M].New York:ColumbiaUniversity Press,1987:34-35.
[7]王永在,王勇,黃太宇,等.內(nèi)蒙古漢族人群17個(gè)Y-STR基因座遺傳多態(tài)性[J].中國(guó)法醫(yī)學(xué)雜志,2009,24(2):117-118
[8]吳微微,鄭小婷,潘立鵬,等.浙江漢族人群16個(gè)Y-STR基因座遺傳多態(tài)性調(diào)查[J].刑事技術(shù),2005,29(5):11-17.
[9]魯滌,袁麗,楊雪.北京漢族群體17個(gè)Y-STR基因座遺傳多態(tài)性[J].中國(guó)法醫(yī)學(xué)雜志,2010,25(6):432-433
[10]Butler JM.法醫(yī)DNA分型:STR遺傳標(biāo)記的生物學(xué)、方法學(xué)及遺傳學(xué)[M].侯一平,劉雅誠(chéng),譯.北京:科學(xué)出版社,2007:9,105.
[11]Guo H,Yan J,Jiao Z,et al.Genetic polymorphisms for 17 Y-chromosomal STRs haplotypes in Chinese Hui population[J].Leg Med,2008,10(3):163-169.
[12]鄧世雄,陳偉.重慶漢族、土家族人群3個(gè)Y-STR基因座遺傳多態(tài)性[J].重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2009,34(10):1326-1329.
[13]Park MJ,Lee HY,Chung U,et al.Y-STR analysis of degraded DNA using reduced-size amplicons[J].Int J Legal Med,2007,121(2):152-157.
[14]Zhang YL,Xue YL,Huang XY,et al.Genetic diversity of Y-chromosome microsatellites in the Fujian Han and the Sichuan Han populations of China[J].Anthropol Anz,2007,65(1):1-14.
[15]Mendes-Junior CT,Ferreira LB,Canas Mdo C,et al.Y-chromosome STR haplotypes in a sample from Sao Paulo State,southeastern Brazil[J].J Forensic Sci,2007,52(2):495-497.