朝鲜族人群DXS6854基因座的遗传多态性研究

【摘要】  ［目的］探讨吉林省延边地区朝鲜族人群短串联重复序列(STR)基因座DXS6854的遗传多态性分布,获取相应多态位点的群体遗传学数据.［方法］采用PCR扩增技术及聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,分析101名朝鲜族女性和160名朝鲜族男性个体的DXS6854 STR基因座等位基因频率.［结果］在女性样本DXS6854基因座中各检测出6种等位基因和17种不同的基因型,基因座多态性分布符合Hardy?Weinberg平衡定律，杂合度为0.7723,多态信息含量为0.67,个人识别率为0.857；在男性样本DXS6854基因座中检测出6种等位基因，单倍型多样性为0.734.［结论］DXS6854基因座具有较高的个人识别力、杂合度及多态信息量,是较理想的遗传标记系统,对朝鲜族群体的个人识别、亲子鉴定及民族遗传学研究具有重要意义.

【关键词】  串联重复序列 多态性 人种群

    ABSTRACT:OBJECTIVETo understand the genetic polymorphism at DXS6854 short tandem repeat (STR) locus in the Korean?Chinese of Yanbian area, and to construct a corresponding database of population genetics.METHODSThe allele frequencies of the DXS6854 locus in 101 of female and 160 of male with no sibship,  in the Korean?Chinese in Yanbian area were analyzed by PCR and polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE).RESULTSSix alleles and seventeen genotypes were observed at DXS6854 locus in the female individuals, respectively, and met Hardy?Weinberg equilibrium. The statistical analysis of DXS6854 STR locus showed the heterozygosity was  0.7723,  the polymorphic information contents (PIC) was 0.67; the power of discrimination (PD) was 0.857;  and also six alleles were observed at DXS6854 locus of the male individuals, the haplotype diversity reached 0.734. CONCLUSIONDXS6854 STR locus has relative high heterozygosity and PIC, and so it could provide useful markers for genetic purposes, can be used in forensic identification and paternity.

    Key words:tandem repeat sequences;polymorphism;ethnic groups

    短串联重复序列(short tandem repeat, STR)通常由长度为2～6bp的核心序列串联重复而成,广泛存在于人类DNA编码区及非编码区,具有高度遗传多态性［1］,并遵循孟德尔遗传.目前，关于常染色体和Y染色体STR的研究较多，但X染色体STR多态性研究报道少见.X染色体STR遗传多态性对法医学个人识别和亲子鉴定等起重要的作用，如父女关系确定及缺少双亲的姐妹之间关系确定等［2,3］.本研究应用PCR扩增技术对吉林省延边地区朝鲜族人群DXS6854基因座多态性进行了实验研究，获得了群体遗传多态性资料，为相关疾病的诊断、法医学个人识别及亲子鉴定提供依据.

    1  材料与方法

    1.1  样本  261份无血缘关系的朝鲜族个体的抗凝血由延边大学临床医学院提供，其中女性为101份，男性为160份.

    1.2  基因组DNA的提取  用chelex?100方法提取EDTA抗凝外周血DNA［4］.

    1.3  PCR扩增  参照人类基因数据库（Human genome database）资料设计PCR引物序列，并由Geno Tech公司（韩国）提供.反应体系总量为20μL，内含100g/L 10×缓冲液，0.5μmol/L引物，50kU/L  Taq酶，DNA 2μL（20～30mg/L），最终用去离子水补充不足.将样品混匀后置入Gene Amp PCR 2400系统（Perkin?Elmer, CA）中进行扩增，其参数为96℃预变性3min，94℃变性30s，61℃退火30s，70℃延伸30s，共循环30次后于72℃继续延伸10min，产物置于4℃条件下保存.

    1.4  电泳分型和银染显色

    1.4.1  电泳分型  取扩增产物2.0μL，与2.0μL变性加样缓冲液混匀，95℃变性2min后立即置于冰浴，上样于50g/L聚丙烯酰胺凝胶上，进行电泳，恒定功率为50W，电泳时间为100min.

    1.4.2  银染显色  电泳完毕后，将凝胶用双蒸水冲洗1次，置于0.16mol/L硝酸溶液中，轻摇反应10min，双蒸水冲洗1次，置于10mmol/L硝酸银溶液中，轻摇反应20min，双蒸水冲洗1次，置于0.28mol/L硝酸钠溶液中，轻摇反应至可见清晰条带为止，加1.67mol/L乙酸停止反应并固定.

    1.5  多态性分析及统计学分析

    1.5.1  多态性分析  对照等位基因分型标准物同步电泳，判读并记录基因型.

    1.5.2  统计学分析  通过Power Stats Software软件进行数据统计分析,得出等位基因及基因型频率（Frequency）、基因型杂合度(heterozygosity observed)、个体识别力(power of discrimination, PD)及多态信息含量(polymorphism information content, PIC)进行单倍型多样性（haplotype diversity）分析［5］和Hardy?Weinberg平衡吻合度检验(P?value) ［6］.

    2  结果

    DXS6854基因座中共检出10，11，12，13，14，15等位基因，其频率及出的群体遗传学指标由表1可见基因型频率符合Hardy? Weinberg平衡定律（P＞0.05）.表1  朝鲜族人群DXS6854 STR位点等位基因频率及群体遗传学指标

    等位基因

    片段等位基因频率女性（101名）男性（160名）9——100.21780.2313110.45050.4313120.14850.1063130.08420.0875140.08420.1000150.01490.0438观测杂合度0.7723—期望杂合度0.7132—多态信息含量0.67  —个人识别力0.857—单倍型多样性—0.734P值0.795

    3  讨论

    由于X?STR具有特殊的遗传方式—性连锁性遗传，即X?STR在男性的基因组中呈单倍型形式存在，且具有仅遗传给女儿而不遗传给男儿的特点［7］.利用X?STR基因座不仅可应用于性别鉴定，亦可应用于一些特殊的亲子鉴定，如单亲父女之间及姐妹之间的血缘关系鉴定.本研究为了探讨X?STR的多态性及建立延边地区朝鲜族的X?STR基因座多态性数据库，故选择了DXS6854基因座.结果表明，延边地区朝鲜族群体DXS6854基因座的基因型分布符合Hardy?Weinberg平衡定律，男性与女性之间无明显的分布差异；女性组个人识别率为0.857，男性组单倍型多样性为0.734，提示DXS6854基因座具有遗传稳定性和较高的识别能力，适用于该群体的亲子鉴定和个人识别.将本研究结果与中国广东省汉族群体之间进行比较，发现汉族群体的DXS6854基因座中出现了第9等位基因［8］，提示其基因座在不同民族之间存在着一定的差异.总之，本研究从群体水平上对延边地区朝鲜族居民DXS6854基因座的遗传结构和变化进行了分析，建立了DXS6854基因位点的群体遗传学数据库，为中国朝鲜族群体的亲子鉴定和个人识别提供了实验依据.

【】
  ［1］ 戚其威，张红岩，马守中,等.青岛地区汉族群体短串连重复序列基因座DIS549、D3S1754和D12S375的遗传多态性［J］.中华医学遗传学杂志，2004，21(2)：184.

［2］ 崔弘，张永吉，许青松.朝鲜族男性人群DYS388基因遗传多态性分布研究［J］.延边大学医学学报，2006，29（3）：159.

［3］ Butler JM. Short tandem repeat typing technologies used in human identity testing［J］.Biotechniques，2007,43(4):ii?v.Review.

［4］ 萨姆布鲁克丁，弗里奇EF，曼尼阿蒂T.分子克隆实验指南［M］.金冬雁，黎孟枫译.第2版.北京：出版社，1992.955.

［5］ Nei M. Molecular Evolutionary Genetics［M］. New York：Columbia University Press,1987.220.

［6］ 江三多，吕宝忠.医学遗传数理统计方法［M］.北京：科学出版社，1998.11.

［7］ Chakraborty R, Stivers DN. Paternity exclusion by DNA markers: effects of paternal mutations［J］.Forensic Sci,1996，41(4):671.

［8］ 刘秋铃，吕德坚，崔崴.3个X染色体短串联重复的复合扩散及其多态性［J］.中华医学遗传学杂志，2004，21（3）：233.?