內蒙古東北地區主要民族Y染色體STR基因座突變率的研究

劉佳秀 孫維克

【摘要】? ? 收集中國內蒙古東北地區主要民族（漢族和蒙古族）人群17萬份男性共計10萬個家族血樣本，統計24個Y-STR（DYS448、DYS389II、DYS518、DYS627、DYS19、DYS627、H4、DYS576、DYS456、DYS392、DYS449、DYS437、DYS460、DYS533、DYS391、DYS481、DYS439、DYS570、DYS385ab、DYS438、DYS390、DYS389I、DYS635、DYS393、DYS458）基因座突變情況，并與白人：DYS627、DYS576、DYS518、DYS449、DYS570、DYF387S1ab比較，調查分析其突變相關性。

【關鍵詞】? ? 基因座? ? Y染色體? ? 突變

Y染色體由于其單倍體父系遺傳的特點，所以Y染色體的遺傳標記代表的是家族遺傳標記。其在人類物種的起源、進化過程和后期的群體劃分以及現代法醫學實踐，具有非常重要的應用研究價值。

本研究是采用YfilerTMPlusPCR直接擴增試劑盒，對內蒙古東北地區的17萬名男性個體進行了遺傳突變率調查，研究在白種人群中快速變異的六個Y-STR基因座，在中國群體中是否同樣具有高度突變率，最終根據結果評價所研究的Y-STR法醫及社會應用價值。

一、材料和方法

1.1樣本采集

采集17萬名健康成年男性個體的末梢血，吸附于采血卡的濾紙上，陰干后常溫保存待檢。

1.2PCR擴增

使用BSD-QP型打孔機（BSD公司，澳大利亞）打取直徑為1.2mm的圓形樣本，使用9700PCR儀（ABI公司，美國）與YfilerPlus復合擴增試劑盒（ABI公司，美國）進行PCR復合擴增，PCR擴增總體系為10ul。其中包含反應混合物4ul，引物2ul，水3ul。熱循環參數：95℃1min;94℃4sec，61℃1min，60℃22min，共27個循環;產物4℃保存。

1.3擴增片段的電泳與分型檢測

取擴增產物1ul加入甲酰胺與Liz600的混合液中，在3500XL全自動遺傳分析儀（ABI公司，美國）進行毛細管電泳，電泳結果數據在GeneMapperID-X軟件進行基因分析。

1.4數據統計分析

利用赤峰市《Y-DNASTRs實戰應用平臺（V1.0）》數據庫分析引擎進行分析計算。

二、結果與分析

2.1結果

獲取內蒙古東北地區主要民族前7位高突變位點。用赤峰市《Y-DNASTRs實戰應用平臺（V1.0）》數據庫分析引擎，篩選17萬份合格樣本數據，用同型聚合法，聚合為10萬個家族，對10萬個家族進行交叉比較，對36442個有家族間變異位點的值進行分類求和，檢測結果見表1。

2.2分析：

白人中高突變的6個Y-STR位點與內蒙古東北地區主要民族遺傳高突變位點前7位比較如下：

白人：DYS627、DYS576、DYS518、DYS449、DYS570、DYF387S1ab

內蒙：DYS576、DYS627、DYS518、DYS449、DYS458、DYS385ab、DYS570（注DYF387S1ab未做統計、比較）

2.3結論：

在DNA的任何區域內都可能發生突變，在Y-STR基因座上也是如此。Y-STR的突變率明顯高于常染色體且涉及范圍較大，目前，人們對常用的Y-STR基因座的突變率進行了很多的研究。Y-STR突變的分子機制可能包括復制滑落或有缺陷的DNA復制修復機制。對于親代和子代之間的比較就可以對DNA遺傳標記的突變進行判斷。一般的突變都涉及一個重復單位的獲得或者丟失，例如由于突變，導致DYS576基因座上的等位基因19，在子代表現為18或者20。有關資料報道“在中國漢族人群的782對父子中發生41次突變，平均突變率為2.8×10-3，涉及DYS456等13個基因座，其中突變率最高的是DYS458，為10.4×10-3。突變率較低的是DYS389Ⅰ與DYS635，均為1.2×10-3，DYS393、DYS437、DYS438、DYS448未發現突變”。

本次對內蒙古東北地區主要民族36442個家系進行遺傳高突變位點的研究，發現了DYS576、DYS627、DYS518、DYS449、DYS458、DYS385ab、DYS570等七個Y-STR基因座具有高突變的特質，其突變率介于6.48%～10.41%。其中DYS576基因座的突變率最高，達到10.41%，其次為DYS627、DYS518、DYS449、DYS458、DYS385ab、DYS570。

這七個高突變Y-STR基因座與美國白人中高突變的6個Y-STR基因座有所不同，DYS458的突變率達到7.51%，DYS385ab的突變率達到7.47%，DYS570的突變率為6.48%，DYS458、DYS385ab基因座的突變率均高于DYS570的突變率。我認為DYS627、DYS576、DYS518、DYS449、DYS570的突變率與民族、人種關系不大，應為人群高突變位點。2001年Kayser和Sajantila觀察了同一父子間2個Y-STR的突變后建議：在親權鑒定中只有3個或3個以上的Y-STR不同時方可做出排除的結論。若在實際工作中有三個Y-STR不同，首先應先確定是否為高突變位點，然后結合所采用的基因座數量差異基因座之間的差距步長（重復單位相差的數量），以及兩個個體之間的親緣距離等情況綜合考慮，如果有三個Y-STR均為高突變位點則不能輕易排除，需要增加位點進行驗證，或者結合常DNA進行驗證，慎重作出排除父權的結論。

參? 考? 文? 獻

[1]劉亞舉，郭麗紅，石美森等.河南漢族人群27個Y-STR基因座的突變觀察與分析[J].中國法醫學雜志，2016，31（1）：22-26.

[2]JohnMBulter.法醫DNA分型：STR遺傳標記的生物學＼方法及遺傳學[M].侯一平，劉雅誠譯.科學出版社，2007：