新YSTR基因座DYS721在山西漢族人群中的遺傳多態(tài)性

1、新Y-STR基因座DYS721在山西漢族人群中的遺傳多態(tài)性楊思思張更謙郭大瑋【摘要】目的：為了使法醫(yī)學(xué)及人類遺傳學(xué)研究方面能應(yīng)用更多Y染色體基因座，本實(shí)驗(yàn)從Y染色體基因組候選基因座中挑選出新Y-STR基因DYS721,調(diào)查其在山西漢族人群中的等位基因頻率散布情形。方式：依照GDB基因庫(kù)提供的引物序列進(jìn)行引物合成，用其對(duì)該基因座進(jìn)行PCR擴(kuò)增；非變性PAGE電泳分離，銀染顯帶后保留。結(jié)果:研究發(fā)覺山西地域111例漢族男性DYS721共觀看到17、1八、1九、20、21五個(gè)等位基因，其基因多樣性為，在法醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面，其個(gè)人識(shí)別能力（DP）和非父排除率（PE）均為。20例女性對(duì)照無擴(kuò)增產(chǎn)物且50組家

2、系調(diào)查無突變，同一男性不同組織檢測(cè)結(jié)果分型一致。結(jié)論:該基因座有專門好的基因多態(tài)性和穩(wěn)固性，是法醫(yī)學(xué)和人類遺傳學(xué)研究的理想遺傳標(biāo)記?！娟P(guān)鍵詞】Y-STR；山西；漢族人群；DYS721AbstractObjective:TomakemoreY-STRsapplytoforensicscienceandhumangeneticsresearch,weselectedthenovellocus（DYS721）fromthecandidateofY-STRslociofhumanYchromosomegenomicDXA,andinvestigatedthedistributionofthenewY-

3、STRsallelefrequencyin:PrimerssequencesweresynthesizeaccordingtoGDB,andusedtoamplifythegenomicPCRproductswereanalyzedbynon-denaturingpolyacrylamidegelelectrophoresis(PAGE)andvisualizedbysilverstainingfoilowedby:Fivealleles(17,18,19,20,21)hadbeenfoundin111unrelatedmalevenousbloodinthisdiversity(GD)was

4、,andifusedinforensicscience,boththepowerofdiscrimination(PD)andtheprobabilityofexclusion(PE)werehadbeenfoundin20femalevenousbloodinChineseHanpopulationofmutationwasfoundin50father-sonpairs.Conclusion:DYS721haveagoodlevelofgeneticpolymorphismandcouldbeaperfectinheritedmarkerforforensicscienceandhuman

5、geneticsresearch.KeywordsY-STR;Shanxi;ChineseHanpopu1ation;DYS721Y染色體微衛(wèi)星DNA(microsatellites)或稱Y-specificShorttandemrepeats(Y-STR),是存在于人類Y染色體非重組區(qū)(non-recombiningregion,NRY)的短串聯(lián)重復(fù)序列，它具有男性特有、父系遺傳及單倍型遺傳等特點(diǎn)，其專門性與STR位點(diǎn)分型檢測(cè)的優(yōu)越性相結(jié)合成為法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別和父權(quán)鑒定中的新工具。但由于Y染色體遺傳標(biāo)記的多態(tài)性遠(yuǎn)較常染色體基因座低，而且Y-STR基因座在不同人群的不同性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常染色體基因座，

6、因此需要尋覓更多的具有多態(tài)性Y-STR來知足研究需要本文作者從Y染色體基因組DXA中發(fā)覺了一個(gè)新Y-STR基因DYS721,其與所發(fā)覺的Y-STR和STRBase中已經(jīng)報(bào)導(dǎo)的Y-STR對(duì)照，發(fā)覺以前未被報(bào)導(dǎo)過，基因座的名字(DYS721)由GDB指派，利用GDB()中的引物序列，成立適當(dāng)?shù)腜CR擴(kuò)增條件，調(diào)查其在山西漢族人群中的頻率散布及遺傳多態(tài)性,并對(duì)其在法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用作初步探討。1材料與方式血樣、DNA的提取111例山西漢族無關(guān)男性個(gè)體和20例女性個(gè)體血樣，取外周血1mL,用EDTA抗凝，DA提取采納酚一氯仿有機(jī)溶劑法5：TKM1(10mmol/LTris-HCL,PH=；10mmol/L

7、KC1；10mmol/LMgC12；2mmol/LEDTA,pH=)破壞紅細(xì)胞4,2X蛋白酶K消化液(20mmol/LTris-HCL,pH=；20mmol/LEDTA,pH=；300mmol/LNaCl；1%SDS)和蛋白酶K(100Ug/mL)破壞白細(xì)胞；55水浴3h5h,或37留宿；酚-氯仿抽提，無水乙醇沉淀，最后溶于去離子水中，-20保留備用。引物引物序列參照基因庫(kù)（），由TaKaRa公司合成,見表1。表1DYS721基因座信息特點(diǎn)（略）目標(biāo)DNA片段擴(kuò)增，電泳分離及顯色25UL的PCR反映體系包括：50ng100ng基因組DNA,HL10XPCR緩沖液（含mmol/LMg2+）,20

8、0Umol/LdNTP,1UTaqDXA聚合酶（柏邁德，北京），引物各Umol/Lo熱循環(huán)儀采納T1Thermocycler（Biometra,德國(guó)）。熱循環(huán)參數(shù)如下：94C預(yù)變性10min；95變性1min,55C退火50s,72延伸50s,共38個(gè)循環(huán)；72維持10mino非變性聚丙烯酰胺垂直電泳分析PCR擴(kuò)增產(chǎn)物，膠濃度為8%,交聯(lián)度為，恒壓220V,電泳時(shí)刻20ho銀染顯帶。等位基因梯階（allelicladder）的制備與命名挑選出不一樣位基因分型的樣本進(jìn)行PCR擴(kuò)增，然后將其擴(kuò)增產(chǎn)物混合制成等位基因分型梯階。各等位基因委托北京奧科公司測(cè)序（ABIPRISM3730DNA自動(dòng)測(cè)序儀測(cè)

9、序），取得重復(fù)序列并按國(guó)際法醫(yī)血液遺傳學(xué)會(huì)DA委員會(huì)（ISFG）推薦的原那么命名6,7。數(shù)據(jù)分析通過直接計(jì)數(shù)法計(jì)算各等位基因的頻率?；蚨鄳B(tài)性(GD)依照公式GD=n(l-EPi2)/(nT)計(jì)算，其中Pi為單倍型頻率；其標(biāo)準(zhǔn)誤(.)依照公式.二2LP13-2(LPi2)2/n1/2,n為所查驗(yàn)的樣本數(shù)量，Pi為等位基因頻率8依照Y染色體的遺傳特點(diǎn)，用和計(jì)算GD相同的方式別離計(jì)算個(gè)人識(shí)別能力(powerofdiscrimination,DP)和非父排除率(probabilityofexclusion,PE)o2結(jié)果序列結(jié)構(gòu)及定位DYS721測(cè)序結(jié)果說明存在3個(gè)重復(fù)區(qū)，為(AAGGG)n(AAG

10、GG)2(AAGCA)6。其中(AAGGG)2(AAGCA)6為非重復(fù)區(qū)，山西漢族人群中沒有多態(tài)性，而(AAGGG)n為多態(tài)性區(qū)域，結(jié)果顯示n的重復(fù)次數(shù)別離為9,10,11,12,13；依照ISFG推薦的命名標(biāo)準(zhǔn)，將等位基因別離命名為17,18,19,20,2L見表2。表2DYS721基因座的多態(tài)性(略)等位基因頻率在111例山西漢族無關(guān)男性個(gè)體中DYS721共檢測(cè)到5個(gè)等位基因。該基因座頻率散布及群體遺傳學(xué)參數(shù)見表3,且20例女性DXA樣品，未見PCR擴(kuò)增產(chǎn)物。說明其引物有專門好特異性。表3DYS721基因座的等位基因頻率散布和群體遺傳學(xué)參數(shù)（略）注：PE為非父排除率；SE為標(biāo)準(zhǔn)誤；DP為個(gè)

11、人識(shí)別能力；GD為基因多態(tài)性電泳分析用自制的等位基因梯階進(jìn)行了非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分型并結(jié)合測(cè)序結(jié)果,說明：DYS721的各等位基因之間的距離為相差5個(gè)堿基的重復(fù)序列，但散布不等距，通過測(cè)序，確為只相差一個(gè)重復(fù)單位，其散布不等距疑心是非變性膠所致；在家系調(diào)查中三聯(lián)體和二連體女性均無特異性擴(kuò)增條帶，且50例三聯(lián)體中父子的等位基因分型一致，沒有發(fā)覺突變（見圖1）。3討論在現(xiàn)實(shí)生活中各類案件多以男性為要緊被鑒定對(duì)象，如兇殺、強(qiáng)奸、親子鑒定等，研究男性特有的Y染色體基因信息，將有更大的法醫(yī)實(shí)際意義，更適合法醫(yī)實(shí)際檢案工作。Arnemann等人在1986年發(fā)覺了Y染色體上的第一個(gè)微衛(wèi)星DA,重復(fù)單位

12、為（GATA）n,命名為DYS19oY染色體上第一個(gè)SNP位點(diǎn)在1994年被Seielstad等人發(fā)覺。自此，Y染色體上愈來愈多的各類類型多態(tài)性遺傳標(biāo)記被發(fā)覺。Y染色體單倍型研究成為當(dāng)前法醫(yī)DXA研究的一大熱點(diǎn)。Y-STR作為遺傳標(biāo)記，其只以單倍型的形式從父親傳到兒子。盡管國(guó)內(nèi)外己經(jīng)報(bào)導(dǎo)了許多Y-STR基因座，但新的基因座仍然需要。尤其在法醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面，其分析技術(shù)需要用更多的Y-STR對(duì)Y染色體單倍型進(jìn)行精細(xì)分型來提高個(gè)人識(shí)別能力和父權(quán)排除率。DYS721位于Y染色體長(zhǎng)臂1區(qū)1帶(Yqll),在該區(qū)域內(nèi)共發(fā)覺了3個(gè)微衛(wèi)星DNA,均為5核仃酸重復(fù)，它們是aaggg和aagca,但在山西漢族人群中

13、aagca重復(fù)次數(shù)固定，因此此基因座屬于簡(jiǎn)單重復(fù)序列。本次實(shí)驗(yàn)共檢出5個(gè)等位基因，片段長(zhǎng)度在294bp314bp之間，基因頻率在之間,最多見的等位基因?yàn)?8,其等位基因頻率為；法醫(yī)學(xué)上的個(gè)人識(shí)別能力(DP)和非父排除率(PE)均為。取同一男性個(gè)體的心臟、骨骼、肌肉、腎臟、脾臟、肝臟、肺、腦等不同組織提取DNA進(jìn)行Y-STR的PCR擴(kuò)增，取得的分型結(jié)果完全一致，證明具有較好的組織同一性。該基因座有專門好的基因多態(tài)性和穩(wěn)固性，且易于擴(kuò)增，特異性好，擴(kuò)增片段在300bp左右，適合于降解檢材;但它的突變率和單倍型頻率那么需要做進(jìn)一步的研究?？傊揧-STR基因座在法醫(yī)學(xué)和人類遺傳學(xué)研究方面應(yīng)該具有較

14、高的應(yīng)用價(jià)值，值得推行?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1JoblingN'lA,Tyuler-Smithandsons:theYchromosomeandhumanevolutionJ.TrendsGenet,1995,11:449456.2SykesB,IrvenandtheYchromosomeJ.AmJHumGenet,2000,66:14171419.3RoewerL,Kayserofmolecularvariance(AMOVA)ofY-chromosome-specificmicrosatellitesintwocloselyrelatedhumanpopulationsJ.HumMolGenet,1996,5:10291033.4朱運(yùn)良，朱少建,李建金，等.新Y-STR基因座DYS709在漢族人群中的遺傳多態(tài)性調(diào)查.中國(guó)法醫(yī)學(xué)雜志,2005,20(4):222-223.5張更謙,王艷,張艷霞,等.新Y-STRDYS605在山西漢族人群中的多態(tài)性散布.遺傳HEREDITAS(Beijing),2004,26(3):295-297.6DNAconcerningfurtherrecommendationsoftheDNAcommissionoftheISFHregardingPCR-basedpolymorp