分子诊断与治疗杂志2014年9月 第6卷第5期J Mol Diagn Ther.September 2014.Vo1.6 No.5 .329. ● 论著・ 广东省佛山地区汉族人群l5个STR基因座的遗传多态性 陈启华 [摘车志文 要] 目的对广东省佛山地区汉族人群无血缘关系的个体的15个STR基因座(D8Sl179、 D21Sl l、D7S820、CSFIPO D3S1358 D5S818 D13S317 D16S539、D2S1338、D19S433 vWA D12S391、 D18S51、D6S1043、FGA)的遗传多态性进行研究。 方法采用Chelex一100法应用荧光标记复合扩增系 统(AmpFISTR Sinofiler)和ABI 3100遗传分析仪对250例广东省佛山地区汉族无血缘关系的个体血样 进行DNA多态性分析,并统计各基因座的群体遗传学参数。 结果在佛山地区汉族人群中,15个STR 基因座的基因型分布经x 检验符合Hard—Weinberg平衡(P>0.05)。杂合度(H)值在0.727~0.880之间,匹 配概率(PM)值在0.033~0.130之间,三联体非父排除率(PE)值在0.471~0.754之间,个体识别能力(PD) 值在0.870-0.967之间,多态性信息含量(PIC)值在0.68~0.86之间;15个基因座累计个人识别概率 (TPD)值为0.999999999999999999245。 结论 15个STR基因座在广东省佛山地区汉族人群中有较高 的多态性。AmpFISTR Sinofiler复合扩增系统对佛山汉族人群的身份识别和亲权鉴定以及DNA数据库建 立具有较高的应用价值。 [关键词】STR基因座;遗传多态性;等位基因频率;佛山地区 The genetic polymorphism of fifteen STR loci in a Chinese population frOm Foshan area of Guangdong province CHEN Qihua .CHE Zhiwen (1.Forensic Science Centre of WASTON GuangDong,Guangzhou,Guangdong,China,510630; 2.Forensic of Jing Wei GuangDong,Foshan,Guangdong,China,528318) [ABSTRACT] Objective To invesitgate the genetic polymorphisms of fifteen short tandem repeats (STR)lOCi(D8S1179、D21S1l、D7S820、CSF 0、D3S1358、D5S818、D13S317、D16S539、D2S1338、D19S433、 vWA、D12S391、D18S51、D6S1043、FGA)in unrelated kinship Han population individuals of Guangdong Foshan area. Methods DNA was extracted by Chelex一100 method.allele frequencies for 15 STR loci were detected by AmpFISTR Sinofiler multiplex ampliifcation system and ABI 3100 genetic de ̄rmined system in 250 unrelated samples from Foshan area of Guangdong province.111e values of genetic parameters for loci were calculated. Results No deviations of the observed allele frequency from Hardy—Weinberg equilibrium expectations were found by Chi—square test(P>0.05).111e heterozygosities(H)ranged from 0.727 to 0.880,the probability matching(PM)from 0.033 to 0.130,the probabiliites of exclusion(PE)from 0.471 to 0.754,powers of discirmination(PD)from 0.870 to 0.967,and the polymorphism information contents(PIC)ranged from O.68 to 0.86.1’lle total discrimination power(TAD)of 1'5 STR loci was 0.999999999999999999245. Conclusion 111e 15 STR loci in Han population of Guangdong Foshan have highly polymorphic.They are new useful tools ofr individual identiifcation,paternity testing and DNA database created. [KEY WORDS] short tandem repeat(STR)loci;Genetic polynmrphisin;Allele frequencie;Foshan area 作者单位:1.广东华生司法鉴定中心,广东,广州510630 2.广东经纬司法鉴定所,广东,佛山528318 通讯作者:陈启华,E—mail:chenqihua139@163.com .330. 分子诊断与治疗杂志2014年9月 第6卷第5期J Mol Diagn Ther,September 2014,Vo1.6 No.5 短串联重复序列(short tandem repeat,STR), 又称微卫星DNA或简单重复序列(simple sequence repeat.SSR),具有数量多、分布广、多态 性高、易检测等优点,是目前在法医物证鉴定中 应用最广泛的长度多态性遗传标记…,它的重复 单位短,仅有2~6 bp,其长度多态性来源于重 复单位拷贝数的个体差异_2_。本文采用ABI公司的 AmpFISTR SinoFiler试剂盒对250例广东省佛山 地区汉族人群无血缘关系的个体的血样进行15个 STR基因座(D8Sl179、D21Sll、D7S820、CSFIPO、 D3S1358 D5S818、D13S317 D16S539、D2S1338、 D19S433、vWA、D12S391、D18S51、D6S1043、FGA) 复合扩增,对其遗传多态性进行调查研究,该方 法具有效率高、分型结果准确、标准化等优点,在 法医学亲权鉴定和个体识别中成为重要的分析手 段 -51。现结果报告如下。 1样本与方法 1.1 材料 1.1.1实验样本 2013年1月至2013年l2月间,广东经纬司 法鉴定中心日常检案累积的250例广东省佛山地 区汉族无血缘关系的个体血样,这些无血缘关系 的个体为本中心亲子鉴定案例中的父亲和/或母 亲。其中男性血样125份,女性血样125份。样品 的取得与使用均得到受检者知情同意。 1.1.2试剂和仪器 AmpFISTR SinoFiler试剂盒,ABI 9700扩增 仪,ABI 3100基因分析仪,均为美国ABI公司产 品。 1.2方法 1.2.1 DNA提取 采用Chelex.100法[ ]提取模板DNA。 1.2.2 PCR扩增及产物分析 采用AmpFISTR SinoFiler试剂盒,以l0 L 扩增体系在ABI 9700型扩增仪上进行复合扩增。 扩增产物在ABI 3100遗传分析仪上电泳.采用 Data Collection 2.0软件收集荧光信号。 GeneMapper I.D v3.2软件自动进行基因分型。所 有操作均按操作手册进行。 1.3结果处理 采用Powerstats v3.25、Modiifed—powerstate标 准版计算各个基因座的等位基因频率、基因型 频率,以及杂合度(heterozygosity,H)、匹配概率 (probability matching,PM)、非父排除率(probabili— tv of exclusion,PE)、个体识别能力(power of dis— cifminafion,PD)和多态性信息含量(polymorphic information content,PIC)等群体遗传学参数。应用 SPSS 17.0软件经x 检验对各基因座基因型的观 察值和期望值进行Hard.Weinberg平衡分析。 2结果 对250例广东省佛山地区汉族群体l5个STR 基因座分型结果经Powerstats v3.25、Modiifed. powerstate标准版软件分析后,各基因座的等位基 因频率及分布情况示于表1,各基因座的群体遗传 学参数示于表2。Hard—Weinberg平衡检验后,显示 均达到H.w平衡(P>0.05),无显著性差异。 表l显示.15个STR基因座所拥有的等位基 因各有重叠与不同.基因座中相同等位基因的分 布频率也不同。表2中15个STR基因座的群体遗 传学参数中,杂合度(H)值在0.727~0.880之间,匹 配概率(PM)值在0.033~0.130之间,三联体非父 排除率(PE)值在0.471~0.754之间,个体识别能力 (PD)值在0.870~0.967之间,多态性信息含量 (PIC)值在0.68~0.86之间;其中D6S1043基因座 的个体识别力(PD)、多态性信息含量(PIC)值最 高,分别达0.967及0.86。 3讨论 STR基因座的遗传多态性一般都比较高。操 作简便,现在已经成为法医学亲权鉴定和个体识 别的主要工具。荧光标记复合扩增系统由于具有 高灵敏度和高鉴别能力 。以及准确自动分型等技 术特点。成为当前法医学亲权鉴定和个体识别的 主要技术 ]。本文所采用的SinoFilerTM试剂盒是 在IdentifilerTM试剂盒的基础上去掉了系统效能 低的THO1和TPOX基因座。增加了PE高的 D6S1043和D12S391 E 。 本文采用复合扩增并荧光检测技术,研究了 广东省佛山地区250份汉族无关个体血样中l5个 STR基因座的多态性分布情况,包括D8S1179、 D21Sll、D7S820 CSFIPO D3S1358 D5S818 D13S317、D16S539、D2S1338、D19S433、vWA、 分子诊断与治疗杂志8 u£j 2014年9月 第6卷H 第5期墙 J Mol Diagn Ther,Sep ̄mber 2014,Vo1.6 No.5 ・331・ 4&j 船 8 3 0.O080 28 29 32 l3l 0.0643 7 3 0.0060 9 21 0.0422 l2 l3 14 3 6 20 0.0O60 0.0l20 0.0402 0.2912 0.1647 0.1466 0.263l 0.2952 0.0080 0.O924 0.0562 0.0161 0.1526 0.0442 8 9 10 1 1 12 13 76 23 8l 170 129 16 0.1526 0.0462 0.1627 0.3414 0.2590 0.0321 10 l0.2 11 12 l3 14 114 1 135 184 38 5 0.2289 0.0020 0.2711 0.3695 0.0763 0.0100 30 30.2 31 31.2 147 4 46 28 0.1365 0.1687 0.1345 15 145 l6 l7 l8 l9 175 119 26 4 0.3514 0.2390 0.1486 O.0703 0.0l6l 32 32.2 33.2 34 34.2 8 76 22 2 2 0.0522 0.0O80 0.O060 0.0040 0.O040 n:试验样本:A:等位基因片段;AF:基因频率 .332. 分子诊断与治疗杂志2014年9月 第6卷第5期J Mol Diagn Ther,September 2014,Vo1.6 No.5 表2广东省佛山市汉族群体l5个STR基因座群体遗传学参数(n=250) Table 2 The genetic parameters of iffteen STR loci for a Chinese population in Foshan area of Guangdong province(n=250) DI2S391、D18S51、D6S1043、FGA,得到了反映该 地区群体遗传特征的等位基因频率数据。根据这 (PIC)能直接反映某个遗传标记所包含或所能提 供的遗传信息的总量,PIC>0.5时,反映一个遗传 标记提供的多态性信息量较高I11]。 根据数据统计分析表明:上述15个STR基因 些STR基因座在常染色体上的分布位置,显示它 们是互不连锁遗传的[10]。该l5个STR基因座系统 是目前国内实验室广泛应用的STR基因座组合。 对这些基础数据的统计分析表明,所得数据完全 座的杂合度(H)值在0.727~0.880之间,匹配概率 (PM)值在0.033 0.130之间,三联体非父排除率 符合Hard.Weinberg平衡定律(P>0.05),证明了此 次调查的群体达到了遗传平衡,群体调查资料在 (PE)值在0.471~0.754之间,个体识别能力(PD)值 在0.870 0.967之间。多态性信息含量(PIC)值在 0.68~0.86之间:其中D6S1043基因座的个体识别力 (PD)、多态性信息含量(PiC)值最高,分别达0.967 及0.86。联合应用此l5个STR基因座的累计个人 群体遗传学上具有可靠性和科学性。 在STR研究中.DNA遗传标记的多态性程度 及其法医学应用价值通常可用杂合度、匹配概率、 三联体非父排除率、个体识别能力和多态性信息 含量衡量。杂合度(H)能客观地反映样本的遗传变 识别概率(TPD)值达0. 累计PE值达0.999999666。 45, 异水平,H越大,表明群体内遗传差异越大,多态 性则越高。匹配概率(PM)是对一个特定DNA图 谱可能出现在人群中的估算概率,PM值越小,证 明随机个体碰巧匹配的可能性就越小。个体识别 能力(PD)和三联体非父排除率(PE)则反映了遗 传标记在法医学个体识别及亲权鉴定中的能力, 一分析数据表明在佛山地区汉族人群中的15 个STR基因座,CSF1PO、D3S1358基因座的个体 识别能力一般,其余13个STR基因座均为高杂 合度(H>0.7)、高识别力(PD>0.9)和高信息量 (PIC>0.7)的基因座。这与惠州地区[ ]文献报道有 差异.惠州地区汉族人群15个STR基因座中, CSF1PO、D3S1358、TH01、TPOX 4个STR基因座 般认为PD>0.8。PE>0.5时,属于高度多态性遗 传标记,具有较高的应用价值。多态性信息含量 的个体识别能力一般,这可能是佛山地区人口流 分子诊断与治疗杂志2014年9月 第6卷第5期J Mol Diagn Ther,September 2014.Vo1.6 No.5 ・333・ 动性比惠州地区人口流动性大引起的结果。而广 州地区文献【13 报道D2S1338、D8Sl179、D5S818三 个基因座个体识别力(PD)均大于0.9,杂合度(H) M】.北京:中国人民公安大学 [6】 郑秀芬.法医DNA分析[出版社,2002:38—39,384—387. F,Mushy K,Carey L,et a1.Prenatal diagnosis 【7】 Scottusing combined quantitative fluorescent polymerase 大于0.8,均符合STR基因座选择标准。本文显示 的l5个STR基因座不仅适合佛山地区汉族人 群.在中国多个地区均具有身份识别或亲子鉴定 的实用价值[14]。15个STR基因座其等位基因分 布较好,均具有高度多态性。满足亲权鉴定和法 chain reaction and  ̄array comparative genomic hybridization analysis as a first-line test: result ̄from over 1000 consecutive cases【J]. Ultrasound Obstet Gynecol,2013,41(5):500-507. r M,Esteban E,Moral P,et a1.STR genetic [8】 Gaiba医个人识别的要求以及DNA数据库建立.其群 体遗传资料也对人类学。法医学和遗传研究具有 实践意义。 参考文献 【l】Polymompoulos M H,Rath D S,Xiao H,et a1. Tetranucleofide repeat polymorpihsm at the human coagulation factor X m A subunit gene(F13A01)[J】. Nucleic Acids Res,1991,19:4306. 【2】 侯一平.法医物证学[M】.北京:人民卫生出版社(HOU Yiping.Forensic Genetics【M】.Beijing:People Healht Press),2004,76—77. 【3】 Krenke B E,Tereba A,Anderson S J,et a1.Validation of a 16一locus fluorescent multiplex system【J】. J Forensic sci,2002,47:773-785. 【4】 Micka K A,Amiott E A,Hockenberry T L,et a1. 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