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法医学常用15个STRs的检测及其应用于人群遗传关系推断的研究

王文菲  
【摘要】:背景和目的 短串联重复序列一般是由两个或多个核苷酸为核心序列的重复出现而组成的串联结构,以重复区域为中心的片段长度一般在400bp以内,重复单位为2~6bp,重复次数可达10-60次。由于不同STRs位点的核心序列不同,而同一STR位点在不同人中的重复次数不同,导致出现个体差异,构成了长度多态性,广泛应用于个体识别和亲权鉴定。由于STRs具有分布广、信息量大、高度多态性以及遵循孟德尔共显性遗传等特点,也成为推断民族遗传距离的有效工具。 哈萨克族是哈萨克斯坦的主要民族和中国的少数民族,人口1700万。在中国主要分布于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州、木垒哈萨克自治县、巴里坤哈萨克自治县、甘肃省阿克塞哈萨克族自治县。该民族使用文字是以阿拉伯字母为基础的哈萨克语,按语言系属分类,属于突厥语族人种。按血统分类,属于蒙古人种北亚类型和欧罗巴人种及印度地中海类型之间的混合类型,属于混血民族。 由于部分哈萨克人仍以游牧生活为主,无固定居住区域,且地理位置较为偏僻,交通不便,经济发展欠发达等多重原因,我国哈萨克族人群的15个基因座数据资料至2011年10月一直未见报道。因导师组有机会从新疆合作单位取得新疆哈萨克族血样,特对这些血样进行法医学常用STR基因座的检测。 然后,本研究通过公用数据库或同行评议期刊等网络资料库,收集了中国各个省份、其它各个民族的STR基因座频率数据。通过对40个不同民族群体间遗传距离的计算,构建了多个民族间的系统发生树,以探讨其遗传关系。 方法 使用酚-氯仿法对100例新疆哈萨克族外周血样进行DNA提取,使用Identifiler试剂盒进行荧光标记PCR扩增,而后使用3130DNA测序仪对PCR产物进行毛细管电泳,最后完成对新疆哈萨克族100例健康无亲缘性个体的15个STR基因座遗传多态性的研究。 通过公用数据库或同行评议期刊等资料库收集中国各个省份、各个民族其它群体的STR基因座频率数据;将获得的文献数据与新疆哈萨克族的遗传数据,筛选汇总后计算出9个法医学常用STR位点(D13S317.D18S51.D21S11.D3S1358. D5S818.D7S820.D8S1179.FGA.vWA)在中国40个民族中的基因频率,以phyl ip3.69统计软件包计算遗传距离,并通过Neighbor-joining法构建系统发生树,研究各民族间的遗传关系。 结果 对100例新疆哈萨克族的15个STR基因座进行检测分别检出了10、15、8、10、6、6、7、6、12、11、8、6、12、7、10个等位基因,其基因频率分布范围分别在0.01-0.25,0.005-0.275,0.01-0.225,0.015-0.33,0.01-0.335,0.01-0.285,0.015-0.24,0.025-0.265,0.015-0.205,0.015-0.29,0.02-0.26,0.01-0.595,0.005-0.255,0.025-0.365以及0.005-0.205之间. 比较所有40个族群的9个STRs基因座基因频率数据计算出了遗传距离,并根据遗传距离采用Neighbor-joining法构建了40个族群之间的系统发生树。在树状图上,可以看出在系统发生树的下半部分,新疆维吾尔族先与内蒙古蒙古族首先聚合,然后再与新疆哈萨克族、内蒙古达斡尔族、天津汉族,青海回族分别聚合,继而与青海藏族、西藏藏族、西藏珞巴族,浙江畲族的亚类相聚合,再与陕西汉族、云南白族,天津朝鲜族、湖南土家族、山东汉族、江苏汉族相聚合。然后与河北汉族、内蒙古汉族、河南汉族,辽宁汉族形成的汉族亚类相聚合,构成了整个北方人群。系统发生树上半部分,广西毛南族和广西京族首先聚合,继而与广西苗族、广西仫佬族聚合,与广西瑶族和海南黎族聚合的亚类聚合。接下来与广西瑶族、海南汉族相聚合。广西侗族、广西壮族。广西汉族、广东汉族的亚类与之相聚合后,又与四川汉族、福建汉族以及湖北汉族以及重庆土家族聚合,构成南方人群。而安徽汉族、浙江汉族,构成了南方汉族和北方汉族之间的过渡人群。 结论 通过对100例新疆哈萨克民族人群血样15个STR基因座数据资料的检测,可以为法医学个体识别、亲权鉴定、DNA数据库技术等法医学应用提供基础资料,同时也为研究该民族基因特异性,分析人类进化、民族起源、族群之间的亲缘关系以及由于民族基因缺陷而特有的疾病谱提供了重要依据。 中国南北人群之间存在遗传差异,汉族和少数民族之间存在遗传差异


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