内蒙古呼和浩特地区汉族人群19个STR基因座遗传多态性

朱永强

（1.内蒙古大学生命科学学院，内蒙古 呼和浩特 010021；2.呼和浩特市公安局物证鉴定所，内蒙古 呼和浩特 010090）

短串联重复（short tandem repeat，STR）序列是一类广泛存在于人类基因组中具有长度多态性的DNA序列，其核心重复单位2～7bp，重复次数为10～60次[1]，在人类基因组中数量丰富[2]，分布广泛，多态性高[3]，可复合扩增，是当前法医生物物证鉴定中运用的主要遗传标记。

由于在不同人群中，遗传标记的多态性分布存在差异，所以在采用DNA分型进行个体识别和亲子鉴定过程中，必须选择适合相应民族与群体的基因座，并建立相应民族与群体DNA分数据库[4]，才能更准确地服务于鉴定。

1 材料与方法

1.1 样本

根据知情同意原则，采集居住生活在内蒙古呼和浩特地区的健康汉族无关个体血样745份，其中男性560份，女性185份。

1.2 DNA提取及分型检验

采用Chelex-100法[5]提取样本DNA，使用Goldeneye®DNA身份鉴定系统20A［基点认知技术（北京）有限公司］在9700型PCR仪（美国AB公司）中进行19个STR基因座复合扩增，扩增产物使用3130xl基因分析仪（美国AB公司）进行毛细管电泳，并使用GeneMapperIDV3.2软件（美国Thermo Fisher Scientific公司）进行基因型分析。

1.3 统计方法

运用χ2检验，确认各STR基因座是否符合Hardy-Weinberg平衡定律。采用Modified-Powerstates V12分析软件[4]，统计各基因座的等位基因频率、杂合度（heterozygosity，H）、个体识别率（discrimination power，DP）、多态信息含量（polymorphism information contents，PIC）、三联体非父排除率（probability of exclusion of trios-testing，PEtrio）等群体遗传学参数。

运用Arlequin v3.11软件（http://anthro.unige.ch/arlequin）对基因座的基因型频率分布进行连锁不平衡（linkage disequilibrium，LD）检验。根据以上DP、PEtrio计算出这19个STR基因座的累积个体识别率（cumulative discrimination power，CDP）、累积非父排除率（cumulative probability of exclusion，CPE）[6-7]等，计算公式分别为：

式中DPk表示第k个遗传标记的DP值。

式中，PEtriok为检验的第k个标记的PEtrio值。

2 结 果

内蒙古呼和浩特地区汉族745名无关个体在19个STR基因座共检出238个等位基因和914种基因型。经χ2检验，19个基因座中除基因座D8S1179（P＜0.05）外，其余18个基因座的P值均大于0.05，基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡。各基因座的等位基因及其相关频率见表1，有关群体遗传学参数见表2。经LD检验，19个常染色体基因座不存在连锁不平衡现象（P＞0.05）。根据表2获得的DP、PEtrio值计算出这19个STR基因座的CDP和CPE。

将呼和浩特地区汉族群体19个STR基因座的基因分布与已发表的不同地区（内蒙古[8-9]、北方汉族[10]、福建[11]、河北[12]、山西晋城[13]）的汉族群体进行比较，差异分析结果见表3。19个STR基因座CDP计算结果大于99.999 999 999 999 999 999 9%，CPE达0.999 999 992 795 414。

表1 呼和浩特地区汉族人群19个STR基因座等位基因及其频率 （n=745）

续表1

表2 呼和浩特地区汉族人群19个STR基因座群体遗传学参数 （n=745）

表3 不同人群等位基因频率分布差异显著性（P值）比较

3 讨 论

呼和浩特地区汉族19个STR基因座的DP为0.795 8～0.987 5、H为0.622 8～0.928 9、PIC为0.563 7～0.917 3、PEtrio为 0.319 2～0.854 7。其中检测到的等位基因数量最多的基因座为Penta E，最少的为TPOX；个体识别率、杂合度、多态信息含量及非父排除率最大的均为Penta E，最小的均为TPOX。说明对于呼和浩特地区汉族人群而言，基因座Penta E相较于其余的18个基因座多态性和应用效能均为最高，更适用于法医学个体识别和亲权鉴定，而19个STR基因座中，TPOX基因座应用效能则相对较低。本研究使用Goldeneye®DNA身份鉴定系统20A选用的19个STR基因座，经LD检验确认，19个常染色体基因座不存在连锁不平衡现象（P＞0.05）。

本次呼和浩特地区745名汉族无关个体19个STR基因座CDP大于99.9999999999999999999%，CPE达0.999 999 992 795 414。在呼和浩特地区汉族人群中，该19个STR基因座构成的检测系统在该群体中具有高度多态性，可以满足个体识别和亲权鉴定的需要。

呼和浩特地区汉族群体检测到的19个STR基因座中，在D19S433、D12S391、D21S11、D6S1043、D18S51、FGA、Penta E、D7S820和D16S539基因座上检出微变异等位基因，由表1可知，这些微变异等位基因的频率均小于0.0100。

通常认为DP＞0.9、H＞0.7的基因座是具有高鉴别力的基因座[14]，由表2可见，本次调查的19个STR基因座除了CSF1PO、D3S1358、TPOX和TH01这4个基因座DP值在0.7958～0.8865、H值在0.6228～0.7235、多态性偏低、鉴别力相对较弱外，剩余15个STR基因座都为杂合度高、多态性高、信息量丰富、鉴别力强的基因座。

本研究与内蒙古汉族[8-9]、北方汉族[10]、福建汉族[11]、河北汉族[12]、山西晋城汉族[13]等群体19个STR基因座的等位基因频率分布差异进行比较，结果显示差异无统计学意义（P＞0.05）。根据《呼和浩特地区市2010年第六次全国人口普查主要数据公报》[15]，全市常住人口为286.6615万人。其中：汉族人口占87.16%，呼和浩特地区的汉族正是伴随着城市的建设由内地迁徙而来并逐渐定居下来[16]。推测随着人口的大量流动，大大增加了不同地区间通婚的可能性，使原本累积着本地区民族的祖系基因发生了改变，从而体现出不同地区汉族间基因频率差异不明显。当然由于条件所限，本调查中所采集的呼和浩特地区汉族群体的样本数量较少，可能使原本存在的等位基因及其频率的差异不能很全面地体现出来。

通过以上调查研究，提示各基因座之间的相互关系以及各基因座对汉族群体的适合程度，为建立更适合该民族群体的检测体系提供参考依据，为本地区汉族群体遗传学研究提供了可靠的基础数据。