新疆维吾尔族人群稀有基因型分析

林子清 张 茹 张 健 齐雪梅 白 雪 李万水

（1 中国刑事警察学院法医学系 辽宁 沈阳 110035；2 公安部物证鉴定中心 北京 100038）

1 引言

STR（短串联重复序列）在人基因组中具有分布广、片段短、多态性好的特点，在法医 DNA 检验中常用于进行个体识别和亲子鉴定。但由于其核心序列短，极易发生变异，因此在大样本STR检测中，有些样本因某个等位基因偏离ladder而无法命名，被标记为off-ladder（OL）基因，在操作中，必须通过重复实验来排除扩增或在检测过程中造成的漂移情况，以此来确定稀有基因。近年来，对稀有基因型的分析主要集中在中国人群这个大群体，对某区域、民族稀有基因型的分析却尚无报道。本研究试图发现稀有基因型在不同地域、民族间是否存在显著差异。为此，本文对中国新疆地区维吾尔族6788个健康无关个体中发现的稀有基因型频率及其类型进行分析。

2 材料和方法

2.1 样本来源

从DNA数据库中抽取6788份新疆地区维吾尔族人群无关健康个体血痕样本，其中男性3683例，女性3105例。

2.2 DNA分型检验

实验采用0.5mm直径打孔器取样，使用DNATyperTM19 Plus试剂盒[1]对样本进行STR分型检验。然后在9700型扩增仪上进行直接扩增。扩增体系5μL，热循环条件为：①95℃预变性11min；②94℃变性20s；③59℃退火2min；④72℃延伸1min；②～④共27个循环；⑤72℃保温60min。4℃长期保存。最后扩增产物在3730遗传分析仪上进行毛细管电泳；使用Gene Mapper IDv3.2软件对电泳结果进行基因分型。

3 结果与讨论

3.1 新疆维吾尔族稀有基因型检验结果

6788份无关个体的稀有基因型检测结果及其频率如表所示。

表 6788个无关个体的稀有基因型及其频率

从表中可以看出，在DNATyperTM19 Plus试剂盒检测的18个基因座中，共有15个基因座存在稀有基因，共219个，频率0.147‰～5.303‰，各基因座OL等位基因数目1～7个不等。15个基因座检测到bin以外稀有基因型，共发现175例，其中17例为双尖峰。在D16S539、D18S51、D2S1338、D6S1043、FGA、Penta E、vWA等7个基因座发现超出基因座ladder范围的稀有基因型，共32例。此外，共发现12例三带型[2]，分别来自于D12S391、D13S317、D18S51、D19S433、D21S11、D5S818、D6S1043、FGA、THO1这9个基因座。在Penta E基因座中发现稀有基因型16.4共36例，频率高达5.303‰。在D7S820基因座中只发现1种稀有基因型11.1，共17例，频率达2.504‰。D2S1338基因座中稀有基因型13共发现13例，且全部为超出基因座 ladder范围的稀有基因，频率1.915‰。FGA基因座中的稀有分型15.2，共发现13例，频率为1.915‰。这4种稀有基因型出现次数多、频率高，具有识别力。D3S1358、D8S1179、TPOX基因座未检测出稀有基因型及其突变。本研究检出的稀有基因型及其突变，经过多次检验均重复出现，不是偶然改变。

3.2 稀有基因型出现的原因及分类

稀有基因的产生一部分是由于在电泳过程中发生了漂移，但主要原因则是等位基因突变引起的核酸缺失、插入或核苷酸的改变，这种改变被称为微变异[3]。这种微变异主要有3种类型[4]：一是在bin以外检测到的等位基因，二是超出基因座 ladder范围的稀有基因，三是某一基因座出现三个等位基因。因等位基因微变异而产生的OL峰，可通过漂移校正计算确定分型[5]。在判断第二种类型的稀有基因分型时，应先判断该稀有基因来源于哪个基因座，然后再对该OL峰进行计算命名。

3.3 不同民族间稀有基因型差异性比较

徐志成等对11250个无关个体中罕见等位基因及其频率进行了分析[6]。由于地域、民族不同，我国其他地区人群与新疆维吾尔族人群遗传多态性存在明显差异，如D21S11基因座，在我国其他地区人群中检出稀有基因型30.3，共106例，频率9.422‰，在新疆维吾尔族人群中这种稀有基因型则未检出；在基因座D7S820，我国其他地区人群中检出稀有基因型9.1，共94例，频率8.356‰，在新疆维吾尔族人群中这种稀有基因型也未检出。在新疆维吾尔族人群中，基因座FGA检出稀有基因型15.2，共13例，频率1.915‰，在我国其他地区人群中该稀有基因型未检出；基因座D2S1338稀有分型13和基因座D7S820稀有分型11.1在两种人群中均有检出，在新疆维吾尔族人群中检出率分别为1.915‰、2.504‰；在我国其他地区人群检出率分别为0.089‰、0.889‰。这两种稀有基因型检出率在新疆维吾尔族人群中要远高于我国其他地区人群。由此可知分布在不同区域、不同民族间的稀有基因型具有显著差异，有利于不同地域、不同民族的确认。

4 结语

稀有基因型在某些地区或相对封闭的族群中分布频率较高，有利于地域、种族的确认。此外在混合样本中，因基因分型有多种可能的结果，增加了个体识别的难度，但如果混合样本与犯罪嫌疑人样本均检出同样的稀有基因，则有利于犯罪嫌疑人的确定。在DNA检验工作中，尤其在亲子鉴定方面，基因突变难免发生，可能造成基因型的误判和漏判，但如果样本之间存在相同的稀有基因型，则可增加亲缘关系的确定。因此，稀有基因型的应用潜能巨大，在未来应进一步加强对其应用方面的研究。

[1]白雪,姜成涛,郭磊,等.西藏藏族人群18个STR基因座遗传多态性[J].中国法医学杂志,2013(1):58-59.

[2]陈玲,刘超,邱平明,等.常染色体STR基因座三带型的观察与分析[J].中国法医学杂志,2014(4):316-318.

[3]Butler JM. Forensic DNA typing:biology,technology,and genetics of STR markers[M].Burlington:Elsevier Academic Press,2005:477.

[4]Crouse CA, Rogers S, Amiott E, et al. Analysis and interpretation of short tandem repeat microvariants and three banded allele patterns using multiple allele detection s ystems[J]. Journal of Forensic Sciences,1999(1):87-94.

[5]陆惠玲,台运春,刘超,等.Power PlexTM 16体系OL等位基因序列分析及命名探讨[J].法医学杂志,2006(3):186-189．

[6]徐志成,陈新星,刘炜彬.11250个无关个体中罕见等位基因及其频率[J].刑事技术,2011(3):52-53．