張麗萍,陳健剛,蒲紅偉,付志敏,楊 昊
(1.新疆醫科大學生物化學與分子生物學教研室,烏魯木齊 830054;2.新疆醫科大學高職學院中心實驗室,烏魯木齊 830054;3.新疆公安廳物證鑒定中心,烏魯木齊 830006)
人類Y染色體屬于性染色體,除小部分擬常染色體區外,其余大部分為非重組的特異區域,具有男性伴性遺傳的特點,其基因座的多態性分布因種族、民族、地域的不同具有明顯差異,在法醫學個人識別、親緣關系分析、群體遺傳學分析和人類起源、進化等方面具有重要意義[1-2]。新疆昌吉地區位于天山北麓、準噶爾盆地東南部,其境內維吾爾族人口的絕大多數居住在吉木薩爾、奇臺一帶[3-4]。筆者采用AmpFlSTR YfilerTM擴增試劑盒,調查分析了昌吉地區維吾爾族17個Y-STR基因座 (DYS456、DYS389I、DYS390、DYS389II、DYS458、DYS19、DYS385、DYS393、DYS391、DYS439、DYS635、DYS392、GATA_H4、DYS437、DYS438和DYS448)的遺傳多態性,以期為該民族群體Y-STR資料的完善、人類學和法醫學應用提供基礎數據。
1.1一般資料 根據知情同意原則,對居住在昌吉地區的吉木薩爾、奇臺3代以上的維吾爾族群體追溯其家族史,隨機采集無可查親緣關系的健康男子末梢血并制成血卡,共計154份。
1.2方法
1.2.1DNA提取及擴增 采用Chelex法[5]提取DNA,使用AmpFlSTR YfilerTMPCR Amplification試劑盒,按照擴增總體系12.5 μL:PCR反應液4.6 μL,引物溶液2.5 μL,金牌Taq酶0.4 μL,模板DNA溶液5.0 μL,在ABI9700型擴增儀(美國,ABI公司)上進行,PCR擴增反應程序(見試劑盒說明)。擴增過程中設置9947A(女性模板DNA標準品)為陰性對照,007(男性模板DNA標準品)為陽性對照,
1.2.2擴增產物電泳及檢測 擴增產物經甲酰胺變性后,在ABI3130XL型遺傳分析儀(美國,ABI公司)上進行電泳,電泳總體系為10 μL(甲酰胺為9.25 μL;Liz500為0.25 μL;擴增產物為0.5 μL)。使用Data Collection 2.0軟件進行數據收集,GeneMapper ID v3.3軟件進行分析,得到Y-STR的分型結果。
1.3統計學處理 各基因座的等位基因頻率與單倍型檢出頻率用直接計數法計算,基因多樣性(GD)及單倍型多樣性(HD)按公式h=n(1-ΣPi2)/(n-1)(n為樣本例數,Pi為等位基因頻率)計算[6]。
新疆昌吉地區維吾爾族154名無關男性個體17個Y-STR基因座相關基礎遺傳學數據。17個Y-STR基因座中共檢出151個單倍型,其中,148種單倍型只觀察到1次,3種單倍型觀察到2次。在DYS456、DYS389Ⅰ、DYS390、DYS389Ⅱ、DYS458、DYS19、DYS393、DYS391、DYS439、DYS635、DYS392、Y-GATA-H4、DYS437、DYS438和DYS448基因座分別檢出6、4、7、6、7、6、4、6、5、8、8、4、5、5和6個等位基因;各基因座多樣性GD值分別為0.529 7、0.604 3、0.732 8、0.742 4、0.811 8、0.749 0、0.618 7、0.548 1、0.721 1、0.827 2、0.691 1、0.660 0、0.547 3、0.633 1和0.736 2。在DYS385a/b基因座共檢出45種單倍型,其基因多樣性GD值為0.959 9(見表1、2)。

表1 昌吉維吾爾族男性15個Y-STR基因座頻率分布(n=154)
GD:gene diversity。-:無數據。

表2 昌吉維吾爾族男性DYS385a/b基因座單倍型頻率分布(n=154)

續表2 昌吉維吾爾族男性DYS385a/b基因座單倍型頻率分布(n=154)
GD=0.959 9。
本研究采用五色熒光復合擴增檢測技術,所檢測的17個Y-STR基因座未見GD值在0.5以下的基因座,除DYS456、DYS391、DYS437外,其余基因座的GD值都大于0.6;154個樣本共檢出151種不同的單倍型,單倍型多樣性(HD)為0.999 7,表明該17個Y-STR基因座基因頻率在新疆昌吉維吾爾族男性個體中有較好分布,具有很高的個體和家族多樣性,是個體及家族識別的理想遺傳標記;并初步提示這些基因座在新疆維吾爾族人群中具有較高的識別力。本次調查中在一些基因座未觀察到相應的等位基因;同時也未發現檢測出的等位基因超出了標準等位基因階梯范圍的現象,與漢族群體的研究報道結果明顯不同[7-9],進一步表明Y-STR基因座基因頻率分布具有明顯的地域和種族差異。
Y染色體STR基因座多態性研究可為法醫學個體識別和親權鑒定提供新的手段,在諸如父系家族的親權鑒定、混合斑男性成分的檢測、不同男性個體混合物的分析、無名男尸的身份確定、追溯父系遷移歷史及重構同一父系家族等方向都具有獨特的應用價值[10-11]。維吾爾族是新疆的主要民族,研究該少數民族男性Y-STR的多態信息,可以對其起源、遷徙、交流、民族基因特點等法醫學和遺傳學方面的信息有一定的掌握。本調查結果初步獲得了新疆昌吉維吾爾族男性群體17個Y-STR基因座的基因頻率及基因變異度值,以及各基因座在該群體中個體識別率的差異,可為新疆維吾爾族群體17個Y-STR的單倍型頻率與累積個體識別率提供基礎數據資料[12]。目前研究顯示,不同地域與不同人群之間 Y-STR 單倍型分布的變異度較大[13-15]。因此,建立新疆地區維吾爾族人群的Y-STR等位基因頻率、單倍型數據資料必不可少,可為進一步開展法醫學親子鑒定和個體識別、人類起源和進化研究與應用奠定基礎。
[1]Leite FP,Callegari-Jacques SM,Carvalho BA,et al.Y-STR analysis in Brazilian and South Amerindian populations[J].Am J Hum Biol,2008,20(3):359-363.
[2]劉超,陳玲,陳曉輝,等.廣州漢族人群12個Y-STR基因座多態性及法醫學應用研究[J].南方醫科大學學報,2007,27(5):599-600.
[3]續西發.維吾爾族人口規模與分布[J].西北人口,2003,23(4):46-48.
[4]聶愛文.試論昌吉地區漢族人的來源及其民俗文化特點[J].西北人口,2003,23(1):50-52.
[5]Walsh PS,Metzger DA,Hiquchi R.Chelex 100 as a medi-um for simple extraction of DNA for PCR-based typing from forensic material[J].Biotechniques,1991,10(4):506-513.
[6]Nei M.Molecular evolutionary genetics[M].New York:ColumbiaUniversity Press,1987:34-35.
[7]王永在,王勇,黃太宇,等.內蒙古漢族人群17個Y-STR基因座遺傳多態性[J].中國法醫學雜志,2009,24(2):117-118
[8]吳微微,鄭小婷,潘立鵬,等.浙江漢族人群16個Y-STR基因座遺傳多態性調查[J].刑事技術,2005,29(5):11-17.
[9]魯滌,袁麗,楊雪.北京漢族群體17個Y-STR基因座遺傳多態性[J].中國法醫學雜志,2010,25(6):432-433
[10]Butler JM.法醫DNA分型:STR遺傳標記的生物學、方法學及遺傳學[M].侯一平,劉雅誠,譯.北京:科學出版社,2007:9,105.
[11]Guo H,Yan J,Jiao Z,et al.Genetic polymorphisms for 17 Y-chromosomal STRs haplotypes in Chinese Hui population[J].Leg Med,2008,10(3):163-169.
[12]鄧世雄,陳偉.重慶漢族、土家族人群3個Y-STR基因座遺傳多態性[J].重慶醫科大學學報,2009,34(10):1326-1329.
[13]Park MJ,Lee HY,Chung U,et al.Y-STR analysis of degraded DNA using reduced-size amplicons[J].Int J Legal Med,2007,121(2):152-157.
[14]Zhang YL,Xue YL,Huang XY,et al.Genetic diversity of Y-chromosome microsatellites in the Fujian Han and the Sichuan Han populations of China[J].Anthropol Anz,2007,65(1):1-14.
[15]Mendes-Junior CT,Ferreira LB,Canas Mdo C,et al.Y-chromosome STR haplotypes in a sample from Sao Paulo State,southeastern Brazil[J].J Forensic Sci,2007,52(2):495-497.