西安少陵原出土西周墓葬人群遺傳結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、現(xiàn)代基因組時(shí)代的發(fā)現(xiàn),已經(jīng)證明了基因數(shù)據(jù)在人類生理學(xué),生物化學(xué)、疾病學(xué)、群體遺傳動(dòng)力學(xué)以及進(jìn)化歷史等科學(xué)研究的集中性。雖然,迄今為止為數(shù)眾多的對(duì)基因組的研究仍然依賴于現(xiàn)存人類的數(shù)據(jù),然而,從古DNA中獲取的信息,在人類遺傳變異與進(jìn)化過(guò)程的深入研究中起到至關(guān)重要的作用。
　　mtDNA作為細(xì)胞核之外的唯一遺傳物質(zhì),相對(duì)核基因組而言,其常常表現(xiàn)為高拷貝,重組機(jī)率較低,發(fā)生突變的概率較高,并且嚴(yán)格遵從母系遺傳等特點(diǎn),使其在普通的實(shí)驗(yàn)技術(shù)

2、條件下具有較高的可修復(fù)性,為研究人類群體間親緣關(guān)系以及群體內(nèi)的遺傳進(jìn)化提供了一個(gè)理想的遺傳標(biāo)記,從而使人們能夠跨越時(shí)間限制,構(gòu)建和復(fù)原古代人群的遺傳結(jié)構(gòu),對(duì)人群個(gè)體間及人類群體間的親緣關(guān)系進(jìn)行分析,并對(duì)其社會(huì)關(guān)系進(jìn)行推測(cè),為考古樣本的鑒定從分子生物學(xué)角度提供了有力的證據(jù),現(xiàn)已成為古DNA研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
　　本課題建立了一種特異性較好、準(zhǔn)確性較高的PCR擴(kuò)增方法,并設(shè)計(jì)引物,從西安少陵原出土的西周墓地28例墓葬個(gè)體的基因組DNA中

3、,擴(kuò)增古mtDNAHVR-Ⅰ基因序列,并基于該序列,運(yùn)用系統(tǒng)發(fā)育分析軟件,構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),判斷少陵原西周墓葬個(gè)體間親緣關(guān)系的距離;同時(shí),對(duì)該批樣本的古mtDNAHVR-Ⅰ基因序列的突變位點(diǎn),進(jìn)行群體內(nèi)、群體間比對(duì)分析,并應(yīng)用Mitotool線粒體基因序列分析軟件進(jìn)行單倍群劃分,對(duì)該批樣本的族屬關(guān)系進(jìn)行生物信息學(xué)分析。
　　本課題的主要研究結(jié)果如下:
　　1.6對(duì)套疊引物結(jié)合復(fù)合擴(kuò)增PCR方法,對(duì)5例現(xiàn)代人mtDNAHVR-Ⅰ

4、基因序列擴(kuò)增,獲得了該區(qū)域的完整序列,擴(kuò)增過(guò)程中降低了傳統(tǒng)PCR方法中錯(cuò)配的機(jī)率,減少了DNA模板的浪費(fèi),不但使擴(kuò)增效率得以提高,而且擴(kuò)增所得產(chǎn)物的準(zhǔn)確性也較高,尤其是對(duì)短片段,含量少的DNA擴(kuò)增中,相對(duì)傳統(tǒng)PCR方法,此法顯示出了其更多的優(yōu)勢(shì)。
　　2.對(duì)西安少陵原出土西周墓葬31例個(gè)體的mtDNAHVR-Ⅰ基因序列進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增后,獲得28例mtDNAHVR-Ⅰ基因序列,基于該區(qū)域基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)較為明了地顯示出該批樣本

5、的部分個(gè)體間基因差異較小,對(duì)于聚在同一類群中的個(gè)體而言尤為明顯,說(shuō)明在少陵原西周墓葬的部分個(gè)體間存在較近的遺傳關(guān)系。
　　3.對(duì)西安少陵原出土西周墓葬28例個(gè)體的mtDNAHVR-Ⅰ基因序列進(jìn)行的群體內(nèi)突變位點(diǎn)比對(duì)結(jié)果顯示出16223位點(diǎn)的突變頻率顯著高于其他基因位點(diǎn),并且高達(dá)71.4％,更接近東亞人種特點(diǎn);該批樣本的mtDNAHVR-Ⅰ基因序列與我國(guó)不同地區(qū)漢族人群、部分少數(shù)民族人群、不同國(guó)家人群進(jìn)行序列比對(duì)及單倍群劃分的結(jié)果顯

6、示,在單倍型的歸屬上,比對(duì)結(jié)果未顯示出明顯的差異,所有群體均為L(zhǎng)群,而突變位點(diǎn)的變異表現(xiàn)則更為明顯。
　　綜上所述,6對(duì)套疊引物結(jié)合復(fù)合擴(kuò)增PCR方法對(duì)古mtDNAHVR-Ⅰ基因序列的擴(kuò)增準(zhǔn)確性較高,特異性好,相對(duì)傳統(tǒng)PCR顯示出更多優(yōu)越性;基于mtDNAHVR-Ⅰ基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)能夠更為明了地顯示出個(gè)體間基因序列的差異度,在對(duì)墓葬個(gè)體間是否存在親緣關(guān)系的判定上,具有一定的參考意義;但對(duì)于該墓葬個(gè)體間親緣關(guān)系的具體形式,以