王康,包赫來(lái),鄭冰潔,黃佳斌,唐佩芝
(1.寧波海爾施基因科技有限公司,浙江寧波 315040;2.長(zhǎng)春市公安局,吉林長(zhǎng)春 130062)
短串聯(lián)重復(fù)序列(Short Tandem Repeat,STR)又稱(chēng)微衛(wèi)星DNA,是長(zhǎng)度2~6 bp的序列重復(fù)串聯(lián)構(gòu)成的基因片段,這類(lèi)基因片段廣泛存在于真核基因組中,具有檢測(cè)靈敏度較高、個(gè)體特異性高、多態(tài)信息含量高、共顯性遺傳等特點(diǎn)。同時(shí),STR序列相對(duì)易于擴(kuò)增,已經(jīng)成為法庭科學(xué)DNA分析中最常用的一類(lèi)遺傳標(biāo)記。其中,Y-STR(Y chromosomal short tandem repeats)基因座是Y染色體上的短串聯(lián)重復(fù)序列,具有男性特有、父系遺傳等特點(diǎn),在偵查破案尤其在犯罪嫌疑人排查中能夠有效提高效率[1]。對(duì)Y-STR數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)能有效彌補(bǔ)現(xiàn)階段DNA數(shù)據(jù)庫(kù)人口覆蓋率不足的短板,在數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和案件偵查過(guò)程中選擇高效的試劑盒一直都是法醫(yī)工作者探索的關(guān)鍵問(wèn)題。本文選擇擴(kuò)增熒光檢測(cè)試劑盒,試劑盒可復(fù)合擴(kuò)增44個(gè)基因座,其中包含41個(gè)Y-STR基因座和3個(gè)Y-indel基因座,涵蓋了公安部要求的20個(gè)核心位點(diǎn)和15個(gè)優(yōu)選位點(diǎn),以此開(kāi)展對(duì)吉林漢族男性人群Y-STR基因座等位基因頻率的調(diào)查,獲得相關(guān)遺傳學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),旨在為探究擴(kuò)增熒光檢測(cè)試劑盒在吉林地區(qū)法醫(yī)學(xué)相關(guān)工作和研究的適用性提供數(shù)據(jù)支撐。
根據(jù)知情同意原則,所用511份樣本均采集自吉林漢族男性個(gè)體,以血卡保存,1 mm孔徑血斑作為模板。參照說(shuō)明書(shū)10μL體系于PCR擴(kuò)增儀進(jìn)行擴(kuò)增,使用3500基因分析儀進(jìn)行檢測(cè),用Genemapper ID-X軟件進(jìn)行分析。使用直接計(jì)數(shù)法計(jì)算,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[2-3],計(jì)算基因多樣性(GD)、單倍型多樣性(HD)和單倍型識(shí)別率(DC)。
對(duì)511例吉林地區(qū)漢族男性個(gè)體的41個(gè)Y-STR基因座進(jìn)行了遺傳學(xué)調(diào)查,41個(gè)Y-STR基因座的等位基因頻率見(jiàn)表1。41個(gè)Y-STR基因座的基因多樣性(GD)見(jiàn)表2,其中GD值最低的為DYS645(0.14),最高的為DYS391(0.99)。
41個(gè)Y-STR基因座共同構(gòu)成446種單倍型,其中386種單倍型只出現(xiàn)1次,56種檢出2次,3種檢出3次,1種檢出4次,樣本總體單倍型多樣性值(HD)為0.999,單倍型識(shí)別率(DC)為0.873,較高的HD值和DC值意味著更容易區(qū)分隨機(jī)個(gè)體。其中13個(gè)基因座(DYS533、DYS437、DYF387S1、DYS518、DYS527、DYS456、DYS391、DYS447、DYF404S1、DYS448、DYS449、DYS389II、DYS522)出現(xiàn)等位基因缺失的現(xiàn)象。
多拷貝Y-STR基因座相比單拷貝基因座具有等位基因數(shù)多、遺傳多態(tài)性高的特性,適合法醫(yī)學(xué)鑒定[4],同時(shí)多拷貝基因座的添加也是有效提高分析檢測(cè)系統(tǒng)效能的方法之一。本文41個(gè)Y-STR基因座中包含4個(gè)多拷貝基因座(DYS385、DYF387S1、DYS527、DYF404S1),其GD值均大于0.9。在本試驗(yàn)中DYF387S1基因座出現(xiàn)8例三等位基因分型結(jié)果,DYS527基因座出現(xiàn)4例三等位基因分型結(jié)果和3例四等位基因分型結(jié)果,DYF404S1基因座出現(xiàn)7例三等位基因分型結(jié)果。
表1 41個(gè)Y-STR基因座等位基因頻率(n=511)
續(xù)表1(1)
續(xù)表1(2)
表2 41個(gè)Y-STR基因座的GD值(n=511)
擴(kuò)增熒光檢測(cè)試劑盒包括的Y-STR基因座在吉林漢族人群中表現(xiàn)出較高的遺傳多態(tài)性,運(yùn)用本實(shí)驗(yàn)中的41個(gè)Y-STR基因座所組成的單倍型進(jìn)行分析,可對(duì)吉林漢族人群樣本進(jìn)行有效區(qū)分,為針對(duì)吉林漢族人群運(yùn)用Y染色體進(jìn)行法醫(yī)檢驗(yàn)和親權(quán)鑒定提供了概率計(jì)算依據(jù),是推進(jìn)Y-STR數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和案件偵查的有效方法。