鄂西北及周边地区汉族人群D2S1338和D19S433基因座多态性分析与调查

王晓勋李瑞明陈敏贺娇尹霞胡巧林梅俊吴慧超

鄂西北及周边地区汉族人群D2S1338和D19S433基因座多态性分析与调查

王晓勋1★李瑞明2陈敏3贺娇4尹霞4胡巧林4梅俊4吴慧超4

目的 采集鄂西北及周边地区汉族人群无关个体血样，进行STR等位基因座D2S1338 和D19S433多态性分析。 方法 应用chelex提取DNA，AmpFISTR Identifiler试剂盒扩增，毛细管电泳分型。 结果 在被检测的387位无关个体中等位基因座D2S1338和D19S433分别检出14和17个等位基因型以及两个等位基因的分布频率，基因座等位基因分布频率符合Hardy-Weinberg平衡。 结论 得到一些适合本地区应用的等位基因的频率，为以后司法物证鉴定工作提供参考。

STR；等位基因频率；统计分析；Hardy-Weinberg平衡

［ABSTRACT］Objective To analyze the distribution frequency of D2S1338 and D19S433 loci alleles in region of Han Nationality around Northwest Hubei Province based on the particular area population database.Methods DNA was extracted from sample using chelex-100，amplified by AmpFISTR Identifiler kit and typed by capillary electrophoresis.Results Among 387 unrelated individuals，14 alleles were detected in D2S1338 locus and 17 alleles in D19S433 locus.The genotype frequencies of these alleles were consistent with Hardy-Weinberg equilibrium.Conclusion Allele frequencies acquired in this study provides a reference for evidence identification of forensic science in Shiyan.

［KEY WORDS］STR；Allele frequency；Statistical analysis；Hardy-Weinberg equilibrium

为了得到适合本地区应用的等位基因座中等位基因的分布频率，本文应用ABI AmpFISTR Identifiler STR分型试剂盒，采用复合PCR技术对D2S1338和D19S433等位基因座各等位基因分布频率、统计数据和突变进行分析，得到相关频率的数据，并将其应用到法医亲权鉴定和个体识别等法医物证实验当中。

1 材料与方法

1.1 样本

采集387名无关个体的血液标本，用FTA卡收集血液标本，用于等位基因座各等位基因的分布频率调查，350例单亲亲权鉴定检材用于案例检测。

1.2 方法

1.2.1 标本的收集和处理

收集血液标本，用chelex法提取DNA。 定量后用于复合PCR扩增，采用的试剂盒是ABI AmpFISTR Identifiler Kit。

1.2.2 样本的电泳和数据收集

反应体积 12.5 μL，PCR反应条件是 94℃11 min；94℃ 1 min，59℃ 1 min，72℃ 1 min 共28个循环；最后60℃ 1 h，甲酰胺淬冷变单链，ABI 310毛细管电泳。收集数据，应用Genscan 3.7 和Genotyper 3.7完成等位基因分型。

1.2.3 统计数据的分析

应用统计软件Modified-powerstate［1］标准版统计分析。

1.3 统计学分析

收集两种等位基因座D2SS1338、D19S433各等位基因的分布频率，对各等位基因分布做χ2检验，计算等位基因杂合度（henterozygosity，H），个体识别能力 （probability of discrimination power，DP），非父排除率（excluding probability of paternity，PE），多态信息量（polymorphic information content，PIC）。所用软件为Modified-powerstate标准版［1］。

2 结果

2.1 等位基因基因型的分布规律

在本实验中D2S1338基因座共检测出14个等位基因，D19S433基因座则检出 17个等位基因，用Modified-powerstate统计387名无关个体等位基因座各等位基因的分布频率，统计方法按数分类法，统计结果见表1。用软件统计基因型实际观测值值和理论值做χ2检验，显示两组数据无显著性差异，经过Modified-powerstate统计计算提示统计观察的基因型分布频率符合Hardy-Weinberg平衡，结果见表2。

表1 等位基因座D2S1338和D19S433各等位基因分布频率Table 1 Frequency distribution of D2S1338 and D19S433 locus allele

表2 D2S1338和D19S433等位基因分布规律（Hardy-Weinberg平衡）Table 2 Distribution of D2S1338 and D19S433 allele （Hardy-Weinberg equilibrium）

2.2 基因座D2S1338和D19S433的统计分析

对 387名无关个体基因座 D2S133和D19S433使用统计软件 Modified-powerstate进行统计，得到H，DP，PE，PIC。结果见表3。

2.3 群体中家系的调查

分析了 350例亲权鉴定，显示 D2S1338和D19S433等位基因座符合常染色体共显性遗传特征，符合孟德尔遗传规律［1］，在350例亲权鉴定中，700个减数分裂中发现一例位于基因座D19S433的等位基因突变。本例进行了家庭关系调查，加做了生母等位检查，增加了5个等位基因座位点和Y染色体检查，确定此不符合遗传规律是由于父系在遗传给孩子的过程中发生逐步突变，导致在此基因座位点上孩子等位基因12和拟父的等位基因11、13相差一个重复序列，增加或减少了4 bp。见表4。

表3 D2S1338、D19S433基因座统计数据分析Table 3 Statistical data analysis of D2S1338，D19S433 locus

表4 D19S433观察到的一例突变Table 4 Mutations of D19S433 loci observed in one case

2.4 实例分析

本文分析了350例由ABI identifiler所做的亲权鉴定，在CODIS数据认定的有亲缘关系的247例中，基因座 D2S1338和 D19S433除一例D19S433突变，全部符合孟德尔遗传规律。在被CODIS基因座位点排除亲权关系的103例中，其中D2S1338有68例得到排除，排除率为66.02%。在D19S433基因座中有 76例得到排除，排除率为73.79%。

在发生的一例双亲亲权鉴定中，除了基因座D19S433外，其它基因座等位基因皆符合孟德尔遗传规律，考虑到此位点与拟父的此位点等位基因存在逐步突变，由于孩子为男孩，详细询问被鉴定人的家庭情况，在追加的5个基因座皆符合孟德尔遗传规律，检测Y染色体基因座位点后完全符合，所以推断此位点的不符合是由于STR复制滑动错配所致的一步突变［2］，考虑到突变对CPI和RCP的影响后得出其是具有亲缘关系的结论。

3 讨论

D2S1338基因座位于染色体2q35～3711位，D19S433基因座等位于染色体19q12～1311。ABI identifiler其引物扩增片段大小分别为 289～341 bp和106～140 bp［3］。在本文总共387例分析中D2S1338等位基因座共检测出14个等位基因和57个等位基因型，D19S433基因座共检测出17个等位基因和50个等位基因型。在D19S433基因座等位基因检测中发现一例一步滑动突变，滑动突变频率遵从逐步突变的原则［2］。这种突变会导致亲权鉴定中父权指数的降低，使得对结果的判断产生困难，应引起关注。对D21338和D19S433基因座进行统计分析，得到每个等位基因座H，DP，PE，PIC，等位基因分布频率等。H，DP，PE，PIC是衡量一个遗传标记物在法医学、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，一般将DP≥0.9，H≥0.7，PIC≥0.7的基因座作为高鉴别力的遗传标记物［3，4-8］。从表 3可以看出等位基因座D2S1338和D19S433均属于高识别力、高杂合度、高信息量的等位基因座，有着非常重要的应用价值。对观察值和理论值进行分析看是否符合Hardy-Weinberg平衡，表2结果显示观测值与理论值没有差异，观测的指标和统计学数据可以代表本地区总体分布的情况。这些分析统计得到结果为本地区应用此等位基因频率奠定了基础。

不同的等位基因频率所计算得出的父权指数大小并不相同。有资料表明，同一基因座在不同人群或不同研究中调查所得的等位基因频率可能会不相同［2］。对于单独一个基因座，同一亲权鉴定案例用不同群体的等位基因频率计算所得的 PI值是不同的。我们比较了4组不同人群中这两种等位基因座等位基因的频率也提示了这种结论［3-5，9-11］。吕德坚等人描述用 CODIS基因座的不同群体等位基因频率计算所得的 CPI最大值与最小值之比可达100～1 000倍以上［2］，反映出即使联合应用多个遗传标记仍有相当一部分案例的 CPI值因等位基因频率的影响而有较大的差异［3］。所以获得本地区这2个等位基因座等位基因频率可以避免本地汉族由于采用不同人群中基因座等位基因的分布频率导致结果差异较大的问题。建议在个体识别和亲权鉴定中使用适合自己人群等位基因座等位基因的分布频率。或使用基因座等位基因频率分布最高者，即“上限频率（ceiling frequency）”来计算以获得一个保守值［3］，也提示对于父权概率很低的案例，除了增加更多的等位基因座等位基因检测外，可以考虑不排除父权概率避免了特定个体等位基因频率的影响［3］。

4 结论

本文通过对十堰汉族人群387个无关个体D2S1338和D19S433等位基因座等位基因频率的和基因型的检测和统计分析。建立了适合本地区等位基因座等位基因频率资料可以更客观的反应这些等位基因本地区人群中的分布，此基因频率也可以作为中国大陆人群等位基因频率统计的一部分，避免由于不同人群频率的不同导致父权指数过大或过小导致最后结果差异较大的问题。为以后本地区司法物证鉴定工作提供参考。

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Analysis of polymorphism of D2S1338 and D19S433 loci in Han population in northwest Hubei province

WANG Xiaoxun1★，LI Ruiming2，CHEN Min3，HE Jiao4，YIN Xia4，HU Qiaolin4，MEI Jun4，WU Huichao4
（1.Laboratory of Forensic Evidence，Inspection Department of Taihe Hospital，Shiyan，Hubei，China，442000；2.Biomedical Institute of Taihe Hospital，Shiyan，Hubei，China，442000；3.Sanyan Out-patient Depatment of Xiyuan Hospital，Shiyan，Hubei，China，442000；4.Second Clinical College，Hubei University of Medicine，Shiyan，Hubei，China，442000）

国家自然科学基金（81171783）

1.湖北省十堰市太和医院检验部法医物证实验室，湖北，十堰 442000 2.湖北省十堰市太和医院生物医学研究所，湖北，十堰442000 3.湖北省十堰市西苑医院三堰门诊部，湖北，十堰 442000 4.湖北省十堰市湖北医药学院第二临床学院，湖北，十堰 442000

王晓勋，E-mail：524910@qq.com