李天光,王鐵軍,*,翁國(guó)江,宋 婧,崔雨佳
(1.黑龍江省綏化市公安局刑事科學(xué)技術(shù)支隊(duì),黑龍江 綏化 152000;2.黑龍江省墾區(qū)公安局,哈爾濱 150000)
STR分型技術(shù)已廣泛應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別和親權(quán)鑒定中。美國(guó)倡導(dǎo)的DNA聯(lián)合索引系統(tǒng)(CODIS)的核心基因座,可滿足一般鑒定要求,但單親和存在突變等疑難案件則需檢測(cè)更多的基因座。本文對(duì)黑龍江綏化地區(qū)2627名無(wú)關(guān)漢族個(gè)體20個(gè)常染色體STR基因座遺傳多態(tài)性進(jìn)行調(diào)查,以期為相關(guān)人群法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別和親權(quán)鑒定提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。由于多態(tài)性計(jì)算Powerstats對(duì)單個(gè)群體樣本限制在600例以內(nèi),這雖對(duì)于一般的統(tǒng)計(jì)分析可以滿足,但對(duì)于某些超大樣本來(lái)說(shuō),就很難處理,而從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度看,調(diào)查群體的樣本數(shù)越大,其計(jì)算出的概率就越具代表性[1]。本次調(diào)查樣本量達(dá)到了2627例,為同類調(diào)查數(shù)量較大者,故除了使用Modi fied-Powerstats作分析外,為了方便數(shù)據(jù)復(fù)核、縮短分析時(shí)間,又特別設(shè)計(jì)法醫(yī)物證基因分型提取軟件。此軟件基于Microsoft Of fice 2013版Excel表格設(shè)計(jì),可自動(dòng)檢索CODIS中的數(shù)據(jù)并將基因座數(shù)值整理到Excel表格中,提取后的數(shù)據(jù)可與Modi fied-Powerstats無(wú)縫對(duì)接,從而既減少了人工干預(yù),一天即可完成通常需幾個(gè)月才能實(shí)現(xiàn)的前期數(shù)據(jù)處理,又為數(shù)據(jù)錄入的真實(shí)、高效、可靠提供了保證。
根據(jù)知情同意原則,收集2627份黑龍江省綏化地區(qū)漢族人群無(wú)關(guān)個(gè)體口腔采集卡樣本(男2064份,女563份),每次分別對(duì)本地區(qū)231個(gè)派出所采集的人員樣本隨機(jī)抽取2~3個(gè),共進(jìn)行5次。
采用PowerPlex?21試劑盒(Promega公司),選擇10μL擴(kuò)增體系,參照試劑盒說(shuō)明書(shū),用9700型擴(kuò)增儀(ABI公司)進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增[2]。擴(kuò)增產(chǎn)物以3130xL型遺傳分析儀(ABI公司)電泳。使用Foundation Date Collection Version 3.0軟件收集數(shù)據(jù),GeneMapper ID-X v1.2軟件作基因型分型。
使用法醫(yī)物證基因分型提取軟件對(duì)CODIS文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,根據(jù)基因分型結(jié)果以Modi fied-Powerstats[1]軟件分別計(jì)算20個(gè)STR基因座的基因頻率,進(jìn)行Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn),并分析各基因座的期望值雜合度(He)、匹配概率(Pm)、個(gè)體識(shí)別能力(DP)、多態(tài)性信息量(PIC)等。利用Cervus3.0軟件計(jì)算得出的PE2(二聯(lián)體非父排除率)、PE3(三聯(lián)體非父排查率)。
20個(gè)STR基因座共檢出277個(gè)等位基因和1276種基因型,相關(guān)群體遺傳學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1,基因頻率分布在0.001~0.552之間(表2)。經(jīng)檢驗(yàn),除PentaE、D16S539、D5S818、D12S391四個(gè)基因座外,其余基因座的基因型頻率分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。
表1 黑龍江省綏化地區(qū)漢族人群20個(gè)STR基因座群體遺傳學(xué)參數(shù)(n=2627)Table 1 Genetic parameters of 20 STR loci in Han population among Suihua area of Heilongjiang Province (n=2627)
續(xù)表1
表2 20個(gè)STR基因座的等位基因頻率(n=2627)Table 2 Allele frequencies of 20 STR loci (n=2627)
續(xù)表2
PentaE、D16S539、D5S818、D12S391四個(gè)基因座不符合Hardy-Weinberg平衡,原因可能為:1)Hardy-Weinberg平衡的條件是群體樣本無(wú)限大,本文2627名無(wú)關(guān)個(gè)體樣本量可能仍不滿足Hardy-Weinberg平衡的條件;2)不同種族和不同民族的基因頻率有差異,而遷移的結(jié)果又會(huì)使不同人群通婚,彼此摻入外來(lái)基因,改變了原群體的基因頻率。始于19世紀(jì)初的關(guān)內(nèi)百姓闖東北,其外來(lái)基因?qū)υ腥后w的基因頻率有改變;3)PentaE、D16S539、D5S818、D12S391這四個(gè)基因座本身的多態(tài)性及其分布可能不如其他16個(gè)基因座。
一般認(rèn)為,DP>0.9且H>0.7的基因座具有高鑒別力[3],由表1可見(jiàn),各基因座遺傳學(xué)參數(shù),匹配概率(Pm)值在0.012~0.209之間;個(gè)體識(shí)別概率(DP)值在0.791~0.988之間;多態(tài)性信息含量(PIC)值在0.56~0.92之間;非父排除率(PE)值在0.314~0.816之間。共有16個(gè)基因座屬于中、高度多態(tài)性基因座,適合法醫(yī)學(xué)應(yīng)用。除D3S1358、CSF1PO、TH01和TPOX基因座多態(tài)性稍差外,其余基因座均具有高鑒別力和高雜合度,其中Penta E基因座最高(H:0.910、DP:0.988)。經(jīng)計(jì)算16個(gè)STR基因座累計(jì)匹配概率為1.248×10-21,累計(jì)個(gè)體識(shí)別概率(TDP)為1-1.248×10-21,累計(jì)排除概率為0.999999949。結(jié)果證明,本文中16個(gè)STR基因座在黑龍江省綏化地區(qū)漢族人群中具有很好的遺傳多態(tài)性,適于相關(guān)群體的法醫(yī)學(xué)親權(quán)鑒定和個(gè)體識(shí)別應(yīng)用。