張帆，陳群英，張曉霞，金雷，丁美滿

（1.永康市公安局，浙江 金華 321300；2.浦江縣公安司法鑒定中心，浙江 浦江 322200；3.嘉興市公安局，浙江嘉興 314001）

Y染色體為男性特有，在減數(shù)分裂過(guò)程中，其非重組區(qū)不會(huì)與X染色體發(fā)生重組交換，因此，位于非重組區(qū)的Y-STR具有父系遺傳和單倍型連鎖遺傳等特征。Y-STR在某些方面擁有常染色體不可比擬的優(yōu)勢(shì)，如在排查家系、混合斑鑒定等方面的檢驗(yàn)分析中，都具有較高的應(yīng)用價(jià)值[1]。本研究調(diào)查了27個(gè)Y-STR基因座在金華地區(qū)漢族群體中的遺傳多態(tài)性，為法醫(yī)學(xué)鑒定、父系溯源、Y-STR數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)及群體遺傳學(xué)研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣本

采集金華地區(qū)587例漢族無(wú)關(guān)男性個(gè)體外周血于血樣采集卡上并陰干保存。樣本采集均遵循知情同意原則。

1.2 儀器與試劑

YfilerTMPlus PCR擴(kuò)增試劑盒（美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司），DNA標(biāo)準(zhǔn)品007（美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司），去離子甲酰胺、分子質(zhì)量參照物L(fēng)IZ600（美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司）。VeritiTMDx熱循環(huán)儀（美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司），3500xL基因分析儀（美國(guó)AB公司）。

1.3 復(fù)合擴(kuò)增

復(fù)合擴(kuò)增采用YfilerTMPlus PCR擴(kuò)增試劑盒，使用直接擴(kuò)增法在VeritiTMDx熱循環(huán)儀上進(jìn)行擴(kuò)增，擴(kuò)增體系參照YfilerTMPlus PCR擴(kuò)增試劑盒說(shuō)明書(shū)，擴(kuò)增條件：95℃ 1 min；94℃ 4 s，61℃ 1 min，30個(gè)循環(huán)；60℃ 22min。

1.4 電泳檢測(cè)與基因分型

擴(kuò)增產(chǎn)物用3500xL基因分析儀進(jìn)行毛細(xì)管電泳，運(yùn)用GeneMapper?ID-X軟件（美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司）對(duì)電泳結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分型。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用直接計(jì)數(shù)法計(jì)算各基因座的等位基因頻率和單倍型頻率，根據(jù)文獻(xiàn)[2]計(jì)算基因多樣性（gene diversity，GD）和單倍型多樣性（haplotype diversity，HD）。

Y-STR基因座單倍型結(jié)構(gòu)使用Y-STR單倍型參考數(shù)據(jù)庫(kù)（Y-STR Haplotype Reference Database，YHRD；http：//www.yhrd.org/）進(jìn)行分析，應(yīng)用YHRD在線工具（http：//www.yhrd.org/Analyse/AMOVA）的分子方差分析（analysis of molecular variance，AMOVA）計(jì)算金華地區(qū)漢族人群與北京漢族[3-4]、廣東漢族[5]、海南漢族[6-7]、河南漢族[8-10]、甘肅回族[11-14]、延邊地區(qū)朝鮮族[15]、青海藏族[16-17]、湖北土家族[15]、廣西壯族[18-19]人群（源自YHRD數(shù)據(jù)庫(kù)，http：//www.yhrd.org/search）的遺傳距離（Rst值），同時(shí)生成多維尺度（multidimensional scaling，MDS）圖。

2 結(jié)果

587名個(gè)體樣本中共檢出587種單倍型，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)共有單倍型，HD值為0.99999999987。27個(gè)Y-STR基因座上共觀察到293個(gè)等位基因，各基因座分別檢出4～55個(gè)等位基因，其中DYS385a/b共檢出14個(gè)等位基因，55種單倍型，DYF387S1a/b上共觀察到10個(gè)等位基因，47種單倍型。另外，在DYS385a/b上檢出1例三等位基因模式，在DYF387S1a/b上檢出13例三等位基因模式（表1）。27個(gè)Y-STR基因座GD值范圍為 0.391 6（DYS391）～0.953 2（DYF387S1a/b），除了DYS389Ⅰ、DYS391、DYS438、DYS437、DYS393、DYS533基因座外，其余基因座GD值均高于0.6（表2）。將金華地區(qū)漢族人群與北京漢族、廣東漢族、海南漢族、河南漢族、甘肅回族、延邊地區(qū)朝鮮族、青海藏族、湖北土家族及廣西壯族人群進(jìn)行遺傳學(xué)距離比較，Rst值范圍為0.0014～0.2222（表3）。據(jù)遺傳學(xué)距離生成的MDS顯示，金華地區(qū)漢族與河南漢族、北京漢族具有較近的遺傳距離，與其他地區(qū)遺傳距離均較遠(yuǎn)（圖1）。

表1 27個(gè)Y-STR基因座在金華地區(qū)漢族人群中的等位基因頻率分布Tab.1 Allele frequency distribution of 27 Y-STR loci in Jinhua Han population （n=587）

續(xù)表1Continued Tab.1

表2 27個(gè)Y-STR基因座在金華地區(qū)漢族人群中的基因多樣性Tab.2 Genetic diversity of 27 Y-STR loci in Jinhua Han population （n=587）

表3 金華地區(qū)漢族人群與其他人群間的Rst值Tab.3 Rstbetween Jinhua Han population and other population

圖1 金華地區(qū)漢族人群和其他人群的MDS結(jié)果Fig.1 MDS results of Jinhua Han population and other population

3 討 論

本研究調(diào)查結(jié)果顯示，27個(gè)Y-STR基因座在金華地區(qū)漢族群體中的GD值范圍在0.391 6～0.953 2。除了DYS389Ⅰ、DYS391、DYS438、DYS437、DYS393、DYS533基因座外，其余基因座GD值均高于0.6，說(shuō)明具有較高的遺傳多態(tài)性，這與吳微微等[20-23]的研究結(jié)果相符。在Y-STR中，所有Y-STR基因座均連鎖遺傳，故研究HD值更具有價(jià)值[24]。本研究中的HD值為0.99999999987，代表其在金華地區(qū)漢族人群中具有較好的個(gè)體識(shí)別率，適合法醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

27個(gè)Y-STR基因座中，DYS385a/b、DYF387S1a/b為雙拷貝基因座，即一對(duì)引物在Y染色體上有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，可以擴(kuò)增出兩個(gè)片段長(zhǎng)度不同的PCR產(chǎn)物。Y染色體STR基因座存在多個(gè)拷貝，這可能和染色體結(jié)構(gòu)有關(guān)[25]。587例樣本中，DYS385a/b基因座檢出三等位基因1例，DYF387S1基因座檢出三等位基因13例，這表明DYF387S1基因座更容易出現(xiàn)特殊分型，該現(xiàn)象國(guó)內(nèi)外也有報(bào)道[26-27]，推測(cè)出現(xiàn)特殊分型的原因是這些基因座發(fā)生了新拷貝復(fù)制。日常檢案中Y-STR基因座出現(xiàn)三等位基因，這對(duì)法醫(yī)的家系識(shí)別有幫助作用。在實(shí)際工作中，混合樣本嫌疑人人數(shù)判定時(shí)應(yīng)考慮這種概率性事件的發(fā)生。

有研究[28]表明，Y-STR的遺傳分布在不同的地域、種族、民族之間具有明顯的差異性。本研究對(duì)金華地區(qū)漢族和其他9個(gè)人群27個(gè)Y-STR遺傳關(guān)系的分析發(fā)現(xiàn)，各群體之間遺傳距離差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），本研究發(fā)現(xiàn)各漢族群體之間均有一定的差異，與文獻(xiàn)報(bào)道[29-30]基本一致，但與文獻(xiàn)[31]中研究結(jié)果不一致的原因可能與所選取的基因座種類(lèi)及數(shù)量有關(guān)。MDS圖提示，金華地區(qū)漢族與河南漢族、北京漢族具有較近的遺傳距離，這可能與人口遷移過(guò)程中基因交流較頻繁有關(guān)。金華地區(qū)漢族與其他地區(qū)人群遺傳距離均較遠(yuǎn)，說(shuō)明不同的地域會(huì)造成Y-STR的差異性。正是因?yàn)檫@種遺傳特異性，其在法醫(yī)學(xué)檢案中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。當(dāng)然，這還需要大樣本的進(jìn)一步研究和支持。在以后的研究比較中可以擴(kuò)大樣本量及基因座數(shù)量，以便獲得更有價(jià)值的結(jié)果。

綜上所述，27個(gè)Y-STR基因座在金華地區(qū)漢族群體中具有較高的遺傳多態(tài)性，能夠滿足法醫(yī)學(xué)日常檢案及家系排查的需求，研究獲得的數(shù)據(jù)能對(duì)本地區(qū)Y-STR數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)提供輔助作用。