7個(gè)X-STR基因座在中國(guó)北方漢族人群的多態(tài)性調(diào)查研究.pdf

1、目的：短串聯(lián)重復(fù)序列(short tandom repeats，STR)是目前法醫(yī)學(xué)親子鑒定與個(gè)體識(shí)別的主流遺傳標(biāo)記。X染色體STR遺傳標(biāo)記因其獨(dú)特的遺傳方式和結(jié)構(gòu)特征，在一些特殊的或者復(fù)雜的親權(quán)鑒定案件中具有常染色體STR或Y染色體STR遺傳標(biāo)記所無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。但目前X-STR在法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用尚不成熟，僅有2010年推出的商品化試劑盒，即Qiagen公司生產(chǎn)的Investigator Argus X-12試劑盒，包括分布于X染色體4

2、個(gè)連鎖群中的12個(gè)X染色體STR基因座。然而，這些基因座在不同人群的基因頻率分布存在差異，其中某些基因座在中國(guó)漢族人群的多態(tài)性程度不高，并且，該試劑盒的系統(tǒng)效能也有待進(jìn)一步提高。因此，本研究擬篩選更多X-STR基因座，對(duì)中國(guó)北方漢族人群進(jìn)行群體遺傳學(xué)調(diào)查，篩選出在中國(guó)漢族人群中具有高度多態(tài)性的基因座，為研發(fā)X染色體STR分型試劑盒提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　方法：
　　1基因座的篩選：登錄NCBI網(wǎng)站和UCSC網(wǎng)站，根據(jù)篩選條件，選

3、出符合條件的X-STR基因座作為研究對(duì)象。篩選條件：無(wú)相關(guān)法醫(yī)學(xué)報(bào)道；重復(fù)單位為四核苷酸的基因座；基因座擴(kuò)增產(chǎn)物片段分布在100-400bp之間；不同基因座引物之間特別是3’端不出現(xiàn)互補(bǔ)序列；擴(kuò)增條件相近。據(jù)此，本研究選出17個(gè)X-STR基因座作為研究對(duì)象，采用PCR擴(kuò)增及聚丙烯酰胺凝膠電泳銀染的方法，對(duì)該17個(gè)X-STR基因座在中國(guó)河北漢族群體(40個(gè)無(wú)關(guān)健康個(gè)體)的遺傳多態(tài)性進(jìn)行初步調(diào)查，選出其中多態(tài)性較好的7個(gè)基因座，進(jìn)行詳細(xì)研究

4、。
　　2復(fù)合分型體系的構(gòu)建：對(duì)篩選出的7個(gè)多態(tài)性較好的X-STR基因座，應(yīng)用熒光STR分型技術(shù)構(gòu)建兩個(gè)復(fù)合擴(kuò)增體系，對(duì)擴(kuò)增體系中的引物濃度、Mg2+濃度、退火溫度及循環(huán)次數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。采用AB3130基因分析儀對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)；使用Genemapper3.2軟件分析結(jié)果；根據(jù)國(guó)際法醫(yī)遺傳學(xué)會(huì)(international society of forensic genetics，ISFG)推薦的命名原則對(duì)各等位基因進(jìn)行命名。對(duì)每

5、個(gè)等位基因進(jìn)行測(cè)序驗(yàn)證，分析重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)。
　　3群體遺傳學(xué)調(diào)查：應(yīng)用上述兩個(gè)復(fù)合分型體系對(duì)中國(guó)北方漢族群體364名健康無(wú)關(guān)個(gè)體(男性200名、女性164名)進(jìn)行群體遺傳學(xué)調(diào)查，獲得7個(gè)X-STR基因座的等位基因分布頻率，應(yīng)用Χ2擬合優(yōu)度檢驗(yàn)對(duì)各基因座進(jìn)行Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)，使用Arlequin software version3.1軟件對(duì)各基因座等位基因頻率、連鎖不平衡分析進(jìn)行計(jì)算。
　　4法醫(yī)學(xué)應(yīng)用評(píng)

6、估：對(duì)上述7個(gè)X-STR基因座熒光分型體系進(jìn)行種屬特異性及可重復(fù)性研究，并評(píng)估其在親緣關(guān)系鑒定中的應(yīng)用價(jià)值。
　　結(jié)果：
　　1復(fù)合分型體系的構(gòu)建：對(duì)初篩的7各基因座DXS1268、GATA83F09、GGAT4802、GATA42D03、GATA22E12、GATA130D02、DXS2498的引物進(jìn)行熒光標(biāo)記。其中基因座DXS1268、GATA83F09、GGAT4802、GATA42D03、GATA22E12上游引物5

7、’端標(biāo)記FAM熒光，基因座GATA130D02、DXS2498上游引物5’端標(biāo)記HEX熒光。以此構(gòu)建2個(gè)復(fù)合擴(kuò)增體系，體系1中包括基因座DXS1268、GGAT4802、GATA42D03、GATA22E12，體系2中包括基因座GATA83F09、GATA130D02、DXS2498。兩個(gè)擴(kuò)增體系經(jīng)優(yōu)化反應(yīng)條件后，得到的等位基因峰圖峰型尖銳、對(duì)稱(chēng)。
　　2群體遺傳學(xué)調(diào)查結(jié)果：對(duì)164例北方漢族無(wú)關(guān)健康女性個(gè)體的調(diào)查結(jié)果顯示，DXS

8、2168基因座檢測(cè)到5個(gè)等位基因和11種基因型；GATA42D03基因座檢測(cè)到6個(gè)等位基因和10種基因型；GATA22E12基因座檢測(cè)到4個(gè)等位基因和10種基因型；GATA83F09基因座檢測(cè)到8個(gè)等位基因和20種基因型；GGAT4802基因座檢測(cè)到4個(gè)等位基因和9種基因型；GATA133D02基因座檢測(cè)到5個(gè)等位基因和12種基因型；DXS2498基因座檢測(cè)到4個(gè)等位基因和6種基因型。對(duì)200例男性無(wú)關(guān)個(gè)體的調(diào)查結(jié)果顯示，DXS1268

9、基因座檢測(cè)到6個(gè)等位基因；GATA42D03基因座檢測(cè)到6個(gè)等位基因；GATA22E12基因座檢測(cè)到4個(gè)等位基因；GATA83F09基因座檢測(cè)到6個(gè)等位基因；GGAT4802基因座檢測(cè)到5個(gè)等位基因；GATA133D02基因座檢測(cè)到5個(gè)等位基因；DXS2498基因座檢測(cè)到3個(gè)等位基因。X2擬合優(yōu)度檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，除基因座DXS2498外(P＜0.05)，其余6個(gè)基因座均符合Hardy-Weinberg平衡(P＞0.05)，因此，本實(shí)驗(yàn)對(duì)

10、基因座DXS2498的研究不再涉及。X2檢驗(yàn)結(jié)果顯示各基因座在男性與女性樣本中等位基因頻率分布均無(wú)顯著差異(P＞0.05)，故將男性與女性樣本的頻率合并后計(jì)算遺傳學(xué)參數(shù)，DXS1268、GATA42D03、GATA22E12、GATA83F09、GGAT4B02、GATA130D02的雜合度觀察值(Ho)依次為：0.6118、0.4809、0.6221、0.7129、0.3160、0.6044；多態(tài)信息含量(PIC)依次為：0.5362

11、、0.4422、0.5610、0.6654、0.2940、0.5377；女性個(gè)體識(shí)別率(PDfemale)依次為：0.7737、0.6918、0.7961、0.8701、0.5101、0.7769；男性個(gè)體識(shí)別率(PDmale)依次為：0.6118、0.4809、0.6221、0.7129、0.3160、0.6044；三聯(lián)體平均排除概率(MECKishida)依次為：0.5362、0.4421、0.5610、0.6654、0.2904、

12、0.5365；二聯(lián)體平均排除概率(MECDesmarais Duo)依次為：0.3922、0.2295、0.4141、0.5237、0.1792、0.3929。根據(jù)上述結(jié)果，以PIC＞0.5為標(biāo)準(zhǔn)，篩選出4個(gè)具有高度多態(tài)性的基因座：DXS1268、GATA22E12、GATA83F09、GATA130D02。
　　3法醫(yī)學(xué)應(yīng)用評(píng)估：上述構(gòu)建的兩個(gè)復(fù)合分型體系，7個(gè)基因座在豬、鼠、羊、牛、兔等常見(jiàn)動(dòng)物中均未發(fā)現(xiàn)特異性分型，具有較好的