呼和浩特地区蒙古族人群19个STR基因座遗传多态性
2017-12-20朱永强莫日根王月星张文广
朱永强+莫日根+王月星+张文广
本文应用Goldeneye DNA身份鉴定系统20A扩增试剂盒对呼和浩特地区346名蒙古族无关健康个体的血样进行19个STR基因座的复合扩增、联合检测,并利用AB3130XL遗传分析仪对扩增产物进行检测,用GeneMapper ID 3.2软件进行电泳后的基因分型,分型数据经过统计分析,最终获得呼和浩特地区蒙古族群体19个STR基因座的遗传多态信息,完善了本地人群数据库,为本地区蒙古族群体法医学个体识别、亲权鉴定中运用相关参数提供了依据和可靠的基础数据。
一、材料与方法
(一)样本来源
本实验所使用的样本是根据知情同意的原则,采集生活居住在呼和浩特地区的蒙古族无关健康个体血样346份,其中男性286份,女性60份。以上样本均系本实验室DNA数据库和日常受理案件积累。
(二)DNA提取及分型检验
本实验采用Chelex-100法[1]提取个体血样的DNA,并使用Goldeneye TM身份检定系统20A扩增试剂盒对提取的DNA模板进行19个STR 基因座复合扩增。按照商品试剂盒提供的试验配比,配制10 μl 的PCR反应体系。用3130XL型遗传分析仪进行毛细管电泳,电泳结束后使用Genemapper ID V3.2软件,进行基因分型。
(三)统计学处理
采用法医学统计软件Modified-PowerState V12分析软件[2]对实验获得的数据结果进行分析,统计出各基因座的等位基因频率、杂合度(H)、个人识别能力(DP)、多态信息含量(PIC)、非父排除率(PE)和匹配概率(Pm)等群体遗传学参数。
根据以上获得的数据,运用相应公式[3,4]计算出19个STR基因座的累积个体识别率(TDP),累积非父排除率(CEP),并用χ 2检验各STR基因座是否符合Hardy—Weinberg平衡。
二、结果与讨论
呼和浩特地区蒙古族群体346名无关个体在19个STR基因座共检出217个等位基因和763种基因型。经χ 2检验,19个STR基因座分布均符合Hardy—Weinberg平衡定律(P>0.05);各等位基因及其分布频率见表1,相关遗传学参数见表2。
本文发现本次呼和浩特地区蒙古族346名无关个体的调查检测中,19个基因座共检出217个等位基因和763种基因型。其中19个STR基因座中,检出等位基因最多的基因座为PentaE,共计20个,其次为D21S11和D18S51,均为17个,等位基因最少的为TPOX、D16S539、TH01和D13S317,均为7个;D3S1358为8个, CSF1PO、D8S1179、D7S820、D5S818和vWA均有9个等位基因; Penta D有11个;D19S433有12个;D2S1338有13个;D12S391有14个;D6S1043和FGA均为16个等位基因。
这19个STR基因座中检测中,测得频率最高的等位基因为TPOX的等位基因8 ( 0.5448 ),其它依次为TH01的等位基因9(0.4913);CSF1PO的12 (0.3887); D3S1358的15 (0.3627); D7S820的11( 0.3454); D16S539的9(0.3338 );D5S818的11 (0.3295)。19个STR基因座单基因频率最小为0.0014,最大为0.5448。
19个STR基因座个体识别力DP值最大为PentaE (0.9860),最小为TPOX(0.7881) ;杂合度H值最大为Penta E (0.9220),最小为TPOX( 0.5838); 认为DP>0.9, H>0.7的基因座为具有高鉴别力的基因座[5],根据表2可见,本次调查的19个STR基因座除了CSF1PO,D3S1358,TPOX和TH01四个基因座的DP值在0.7881至0.8801之间,H值在0.5838至0.7514之间,其多态性偏低,鉴别力较弱,信息量较少外,其余15个STR基因座都为高杂合度、高多态性、高信息量、高鉴别力的基因座。
本次呼和浩特地区蒙古族346名无关个体的调查检测中,19个STR基因座多态性信息含量PIC值最大为PentaE(0.9151),最小为TPOX(0.5494); 19个STR基因座非父排除率PE值最高为基因座PentaE(0.8405),最小为TPOX(0.2719);匹配概率Pm最高的为TPOX(0.2119),最小的为PentaE(0.0140)。
本次呼和浩特地区蒙古族346名无关个体的调查检测中,19个STR基因座累积匹配率为1.594×10-23; 19个STR基因座的累积個体识别率TDP大于99.99999999999999999999%,19个STR基因座累积非父排除率CPE达0.999999990743111,在呼和浩特地区蒙古族人群中,该19个STR基因座构成的检测系统可以满足该群体个体识别和亲权鉴定的需要,在该群体中具有高度多态性。
经χ 2检验,本次研究中所使用的19个STR基因座,其19个基因座的P值均大于0.05,均符合Hardy—Weiberg平衡。
观察19个STR基因座,在D12S391、D21S11、D6S1043、D18S51、D7S820和D2S1338共6个基因座上共检出9个微变异等位基因。这些特殊位点等位基因按Jhon M. Butler法[6,7]确定、命名, 由表1可知,这些微变异等位基因的频率均小于0.0100。
刘淑萍等[46]对中国蒙古族群体(内蒙古土默特左旗)6个STR基因座(vWA、FGA、Penta E、D6S1043、D2S1772、D7S3048)的遗传多态性进行调查的结果显示,其DP值在0.9160~0.9826,H值在0.7945~0.9234之间,PIC值在0.7617~0.9161之间。本文与之比较,19个基因座中与之相同的基因座的DP值、H值、PIC值略有差异,但本文除与之相同的四个基因座(vWA、FGA、Penta E、D6S1043)外,另外增加了15个基因座检出了更多的等位基因,更多的基因型,获得了更多的群体遗传学基础信息。endprint
参考文献:
[1] walsh P S, Metzger D A, Higuchi R. Chelex-100 as a medium for simple extraction of DNA for PCR-based typing from forensic material[J]. Biotechniques, 1991,10(4):506-513.
[2]赵方,伍新尧,蔡贵庆等. Modified-Powerstates软件在法医生物统计中应用[J]. 中国法医学杂志,2003,(05):297-298+312.
[3] Fisher RA. Standard Calculation for evaluating a blood group system[J]. Heredity, 1951,5:95-97.
[4]Odelberg SJ , White R. Repetitive DNA:Molecular Structure, Polymorphism, and forensic application[A]. In: DNA and other polymorphisms in forensic science[M].lst ed. Chicago: Year book medical publishers Inc, 1990,26-28.
[5] Gill P. A new method of STR interpretation using inferential logie development of a criminal intelligence database[J].Int J LegMed, 1996, 109:14.
[6]Gill P. A new method of STR interpretation using inferential logie development of a criminal intelligence database[J].Int J LegMed, 1996, 109:14.
[7] John M. Butler(侯一平,劉雅诚,译).法医DNA分型STR遗传标记的生物学、方法学及遗传学[M].北京:科学出版社,2007:99-100, 107-109,353.
[46]刘淑萍,毕力夫,苏秀兰. 中国蒙古族群体六个短串联重复序列位点的遗传多态性[J]. 中华医学遗传学杂志,2005,(02):222-223.
【作者简介】朱永强,男,汉族,法医师,学士学位,主要从事法医DNA检验工作。endprint