劉亞舉,張俊濤,岳俊濤,郭利紅 ,劉 海,張 毅,李效陽
(1.許昌市公安局刑事科學(xué)技術(shù)研究所,河南 許昌 461000;2.襄城縣公安局刑偵大隊(duì),河南 襄城 461700;3.河南省公安廳刑事科學(xué)技術(shù)研究所,河南 鄭州 450003)
插入/缺失(insertion/deletion,InDel)多態(tài)性是指基因組中插入或缺失不同大小的DNA片段所形成的多態(tài)性遺傳標(biāo)記[1]。InDel為一種特殊類型的二等位基因遺傳標(biāo)記,PCR產(chǎn)物能通過現(xiàn)有的毛細(xì)管電泳平臺(tái)進(jìn)行分型檢測,容易獲得較短的擴(kuò)增片段,尤其適合高度降解的生物樣本分型,突變率低,適合親緣關(guān)系鑒定。
本研究采用Investigator?DIPplex熒光標(biāo)記復(fù)合擴(kuò)增系統(tǒng)對河南漢族人群30個(gè)InDel位點(diǎn)的遺傳多態(tài)性進(jìn)行調(diào)查,旨在為法醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
293例河南漢族無關(guān)個(gè)體血樣取自實(shí)驗(yàn)室日常建庫積累,其中男性206名,女性87名。采用sbeadex?法醫(yī)學(xué)試劑盒(英國LGC公司)提取基因組DNA,參照Investigator DIPplex試劑盒(德國QIAGEN公司)說明書進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增。
使用9700型PCR擴(kuò)增儀(美國AB公司)。PCR擴(kuò)增體系為 10μL,包括反應(yīng)混合物A(Mg2+、dNTP和BSA) 2μL,引物 2μL,Taq2 DNA 聚合酶 0.25μL,純水 4.75μL,模板 1μL。
擴(kuò)增條件:94℃ 4min;94℃ 30s,61℃ 120s,72℃75s,30個(gè)循環(huán);68℃ 60min;10℃保溫。取 1μL擴(kuò)增產(chǎn)物與DNA size standard 550(標(biāo)記橙色熒光素BTO)0.5 μL和去離子甲酰胺10 μL混合,95℃變性3 min后,冰浴3 min,置3130型遺傳分析儀(美國AB公司)上進(jìn)行毛細(xì)管電泳,采用GeneMapper?ID-X軟件進(jìn)行等位基因分型。
InDel位點(diǎn)的等位基因頻率(Fdel、Fins)、Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn)、同一染色體上InDel位點(diǎn)的連鎖不平衡分析均采用SNP Analyzer 2.0[2]。采用Power-Marker?v3.25軟件[3]計(jì)算各InDel位點(diǎn)的雜合度(H)、匹配概率(Pm)、個(gè)體識(shí)別率(DP)、二聯(lián)體非父排除率(PEduo)、三聯(lián)體非父排除率(PEtrio)和多態(tài)信息含量(PIC)。
30個(gè)InDel位點(diǎn)檢測片段長度在70~205 bp,其擴(kuò)增片段長度為76~158bp。檢測到的峰形清晰且平衡性好。在293例河南漢族人群中HLD111的基因型1/1觀察數(shù)為3例、HLD118的基因型0/0觀察數(shù)為1例、HLD99的基因型0/0觀察數(shù)為5例、HLD81的基因型0/0觀察數(shù)為8例、HLD39的基因型1/1觀察數(shù)為6例。
等位基因分型標(biāo)準(zhǔn)物見圖1,30個(gè)InDel位點(diǎn)的基本信息和在河南漢族人群中的等位基因頻率分布見表1。
圖1 等位基因分型標(biāo)準(zhǔn)物
表1 30個(gè)InDel位點(diǎn)的基本信息及在河南漢族人群中的等位基因頻率分布 (n=293)
經(jīng)Bonferroni校正,Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn)結(jié)果顯示,30個(gè)InDel位點(diǎn)在河南漢族人群中均達(dá)到遺傳平衡(P>0.05)。連鎖不平衡分析結(jié)果顯示,在同一條染色體上的InDel位點(diǎn)互不連鎖。河南漢族人群30個(gè)InDel位點(diǎn)的群體遺傳學(xué)參數(shù)見表2。所檢測的30個(gè)InDel位點(diǎn)的平均H為0.4107,平均DP為 0.5504,平均 PIC 為 0.3212,平均 PEduo為 0.0906,平均PEtrio為 0.160 6。累積個(gè)體識(shí)別率(CDP)為0.999 999 999 981 143,二聯(lián)體累積非父排除率為0.943 572 008 541 687,三聯(lián)體累積非父排除率為0.994899357231589。
表2 河南漢族人群30個(gè)InDel位點(diǎn)的群體遺傳學(xué)參數(shù) (n=293)
InDel作為新一代的法醫(yī)遺傳標(biāo)記,兼具STR與SNP遺傳標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn),日益受到法醫(yī)學(xué)界的關(guān)注。由于單個(gè)InDel位點(diǎn)提供的信息有限,難以滿足法醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)鑒定要求,所以多個(gè)InDel位點(diǎn)的聯(lián)合使用,可以提高單次檢測的信息量和系統(tǒng)效能。本研究所使用的Investigator?DIPplex試劑盒包含30個(gè)獨(dú)立的常染色體InDel[4],分布在19條常染色體上,擴(kuò)增片段在 76~158bp。
由表1~2可見,該試劑盒略低于國內(nèi)InDel_typer30[5]的系統(tǒng)效能(CDP、CPE)和法醫(yī)學(xué)參數(shù),也低于文獻(xiàn)[6]的 CPE。 本研究的 HLD111、HLD118、HLD99、HLD64、HLD81、HLD39位點(diǎn)多態(tài)性不高,其最小等位基因頻率(minor allele frequency,MAF)均小于 0.2,應(yīng)用于法醫(yī)遺傳學(xué)檢驗(yàn)的價(jià)值有限。以上結(jié)果的差異,可能原因有:(1)人種不同,文獻(xiàn)[6]基于德國人群,而本研究則來源于中國河南漢族人群;(2)位點(diǎn)的選擇不同,文獻(xiàn)[5]中InDel_typer30位點(diǎn)針對中國人群的多態(tài)性而設(shè)計(jì);(3)抽樣誤差,本研究樣本數(shù)為293例,加大樣本量可能會(huì)得到更準(zhǔn)確的結(jié)論。
綜上所述,本研究的30個(gè)InDel位點(diǎn)在河南漢族人群中具有良好的遺傳多態(tài)性,適用于法醫(yī)學(xué)親權(quán)鑒定和個(gè)體識(shí)別,可以作為法醫(yī)遺傳學(xué)實(shí)踐應(yīng)用的補(bǔ)充。