Penta D/Penta E基因座在云南回族群体中基因多态性研究
作者：宋兴勃 陈鹏宇 应斌武 羊惠君
【摘要】 目的 获得2个短串联重复(short tandem repeat,STR)基因座（Penta D、Penta E）在云南回族人群中的基因型及等位片段频率分布,获得相应位点的群体遗传学数据。方法 204份EDTA抗凝血样采自云南昆明地区无血缘关系的回族个体，利用荧光标记复合扩增及毛细管电泳自动荧光检测的方法, 对该群体样本检测，获得2个STR基因座等位基因的分布频率等群体遗传学数据，并检验它们基因型频率分布是否符合Hardy-Weinberg平衡，法医学常用各种概率。结果 全部样本的每个STR基因座都获得了清晰的基因型分型结果。2个STR基因座均符合Hardy-Weinberg平衡。结论 获得2个STR基因座的基因型分型结果，适用于法医学亲权鉴定和个人识别,为人类群体遗传学研究提供了2个STR基因座的云南回族群体数据。
【关键词】 短串联重复；基因型分型；基因频率；遗传多态性
Abstract：Objective To acquire the population genetic data of two short tandem repeat(STR)loci in the Hui population of Yunnan Province.Methods A total of 204 EDTA -blood specimens were collected from the unrelated individuals in the Hui people from Yunnan.The DNA samples were extracted with Chelex method，two short tandem repeat loci was analyzed by means of capillary electrophoresis and fluorescence multiple amplification.Hardy-Weinberg equilibrium was tested and forensic interested value was calculated.Results Two STR loci of the 204 samples showed a successful and clear result of genotyping.The genotype distributions were in accordance with Hardy-Weinberg equilibrium.Conclusion The two STR loci can meet the needs of the parentage testing and personal identification in forensic medicine.The data of all 2 STR loci in Yunnan Hui population is beneficial to understand the population genetics.
Key words:short tandem repeat;genotyping;allelic frequencies;genetic polymorphism
短串联重复序列(STR)基因位点在人类基因组中分布广泛,一般由2～7bp为单位组成的核心序列重复排列,基因片段短,一般为100～500bp ,已广泛应用于个体识别、亲子鉴定、考古、基因诊断等方面, 是目前最理想的DNA遗传标记［1］。
1 材料与方法
1.1 DNA样本
204份EDTA抗凝血样采自云南昆明地区无血缘关系回族个体,Chelex法提取DNA［2］。
1.2 PCR复合扩增
扩增在10μl反应体系中进行。反应体系包括缓冲液4μl,引物2μl,Taq酶0.2μl(5 U/μl),模板DNA 1μl(DNA 1ng～2.5ng),用无菌去离子水补足体系。热循环参数为95℃ 11min；94℃ 1min、59℃ 1min、72℃ 1min,28个循环；60℃ 45min。
1.3 扩增产物的检测成都医学院学报
J．C D M C 2006.1.1 宋兴勃，等.Penta D/Penta E基因座在云南回族群体中基因多态性研究
12μl去离子甲酰胺,0.2μl Genescan 2500 Rox内标,1μl扩增产物。95℃变性3min后速置冰水中保温至少3min,47cm×50μm毛细管,POP 24液态胶,恒温60℃,电压15kV。ABI3100型基因分析仪中自动进行电泳分离并检测。用Genescan 3.7和Genotyper 3.6分析软件,以标准阶梯等位基因为标准进行基因分型。
1.4 数据处理
用直接计数法计数每个基因座的基因型频率和基因频率；用PowerStats软件计算每个基因座的基因频率、个人识别机率(power of discrimination, PD)、多态信息含量(polymorphism information content, PIC)、非父排除率(power of exclusion, PE)和杂合度(heterozygosity, HTZ)。按［3-6］方法进行Hardy-Weinberg平衡。
2 结 果
2个STR位点在云南昆明回族中的等位基因及基因型频率分布共检出22种等位基因,基因频率分布在0.002～0.365之间(表3)。2个STR位点的各个位点的等位基因频率和基因型频率分别见表1-3。Penta E、 Penta D分别检出等位基因的数目19、9。2个STR位点等位基因频率范围分别为0.002～0.167、0.010～0.365。对其观察值和期望值进行χ2检验,结果表明各位点的基因型频率分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P＞0.05)。
云南昆明回族2个STR位点的杂合度、非父排除率、多态信息含量和个人识别率等群体遗传学指标(表4)。2个位点的杂合度0.858(Penta D)、0.907 (Penta E),多态信息含量分别为0.77(Penta D)、0.90(Penta E),个人识别能力分别为0.923(Penta D)、0.983(Penta E),非父排除率分别为0.710(Penta D)、0.809(Penta E),具有较高的法医学和人类遗传学的应用价值。
3 讨论
STR广泛应用于构建人类遗传连锁图谱、基因定位、遗传病连锁分析、基因诊断、法医学鉴定等表1 Penta E基因座的等位基因频率及基因型频率表3 2个STR基因座在昆明地区回族群体中等位基因及基因频率方面。STR作为遗传标记已经得到广泛应用,具有容易分析、需DNA样品较少、取材方便的特点,1次PCR只需要10～15ng基因组DNA。
HE、PD、PIC 和PE是衡量一个遗传标记在法医学、遗传疾病基因连锁分析、人类学和群体遗传学等研究领域应用价值的指标。Gill等将PD≥0.9、H≥0.7、PIC≥0.7的基因座作为高鉴别能力的遗传标记物。从表4可以看出, PD均大于0.9，表明2个基因座均属于高识别力、高杂合度、高信息量的基因座,有重要的应用价值。各基因座的基因型分布经吻合度χ2检验符合Hardy-Weinberg平衡定律。Penta D、Penta E是两个比较有价值的基因座,现在已经被广泛的应用于法医学的鉴定之中，目前还未见有关这两个基因座在云南昆明回族群体中的群体遗传学报道，我们此研究结果将丰富我国多民族的STR基因数据, 将为遗传制图、基因分离、疾病连锁分析及法医学个体识别和亲权鉴定等领域的理论与应用研究提供基础数据。 表4 2个STR基因座在昆明地区回族群体的遗传学数据
【】
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