山西省高平地区汉族人群19个短串联重复系列基因座遗传调查

短串联重复序列(STR)是一种广泛存在于人类基因组中，具有高遗传性、稳定性、多态性的长度多态性遗传标记，目前在法医DNA检验中已经得到广泛的应用。由于STR的基因型和基因频率的分布存在明显的地区差异性，本地区在进行个人识别和亲权鉴定的研究和计算时，使用别的地区的遗传学数据可能会带来很大的差异。国内外许多DNA实验室利用不同的STR遗传标记系统进行群体遗传学研究及实际应用工作，所以寻找到适合于本地区、不同群体个人识别和亲权鉴定的基因座，得到相关群体学遗传数据就显得格外重要。本研究应用Goldeneye20A荧光标记复合扩增试剂盒中的19个STR基因座(D19S433，D5S818，D21S11，D18S51，D6S1043，D3S1358，D13S317，D7S820，D16S539，CSF1PO，PentaD，vWA，D8S1179，TPOX，PentaE，TH01，D12S391，D2S1338，FGA)，对山西省高平市汉族210名无关个体进行群体遗传学调查，并进一步获取各基因座的杂合度观察值(Ho)、杂合度期望值(He)、个人识别能力(DP)、偶合率(PM)、非父排除率(PE)、多态信息总量(PIC)等群体遗传学参数，通过对其在山西省高平市汉族人群中的遗传多态性调查，进一步对其在法医学中的应用价值进行分析探讨，以期用于本地区个人识别和亲权鉴定工作。

1资料与方法

1.1一般材料

210份血样均来自山西省高平市下辖建宁、永录、寺庄、北诗、野川和米山等九个乡镇汉族无关个体，系本实验室日常检案及数据库积累。仪器设备有BSD半自动打孔机，ABI9700扩增仪，3130XL遗传分析仪。试剂采用基点认知公司Goldeneye20A荧光复合扩增试剂盒及内标ORG-500。

1.2实验方法

利用BSD半自动打孔机将210份血样进行打孔，直径为1.2mm。采用直接扩增法进行聚合酶链式反应(PCR)扩增，反应体系选择10μL体系，扩增反应体系配比如下:ReactionMix4μL，Primer2μL，热启动酶0.16μL(5U/μL)，去离子水3.84μL。经震荡混匀离心处理后进行扩增，扩增选择ABI9700型扩增仪。扩增循环步骤为:第一步(一项)，95℃5min。第二步(三项)，94℃30s，60℃1min，70℃1min。此步30个循环。第三步(一项)，60℃60min。低温保存:15℃维持。扩增产物经3130XL型遗传分析仪电泳检测，电泳结果分析使用GeneMapperIDv3.2软件。

1.3统计学分析

将210份无关个体19个STR基因座的基因型进行统计记录。计数等位基因数目，利用Modified-PowerStates软件计算等位基因频率，Ho， He，DP，PM，PE，PIC及Hardy-Weinberg平衡检验。

2结果

210份无关个体在19个STR基因座上的分型结果均满意，在D19S433，D5S818，D21S11，D18S51，D6S1043，D3S1358，D13S317，D7S820，D16S539，CSF1PO，PentaD，vWA，D8S1179，TPOX，PentaE，TH01，D12S391，D2S1338，FGA中分别检出10，9，15，13，13，6，8，7，7，7，10，8，9，5，17，6，11，13，17个等位基因。19个基因座等位基因频率分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。19个STR基因座的Ho为0.610～0.910，He为0.631～0.921，DP为0.812～0.984，PM为0.016～0.189，PE为0.302～0.815，PIC为0.58～0.91。累积个人识别率和累积非父排除率分别为1～1.49×10-22和0.999999993。

3讨论

3.1Goldeneye20A体系19个STR基因座在高平汉族人群中的法医学个体识别的应用评价统计

计算结果表明山西省高平地区汉族人群中基因频率在Goldeneye20A体系19个STR基因座中分布均匀，符合Hardy-Weinberg平衡定律，表现出高度多态性。Gill认为杂合度≥0.7，个体识别率≥0.9的基因座具有高鉴别力。按此标准，本研究选择的19个基因座中除D3S1358，D16S539，CSF1PO，TPOX，TH01这五个基因座的DP值小于0.9外，其余的15个基因座的DP值均大于0.9。除D3S1358，TPOX，TH01这三个基因座的杂合度(包括H0值和He值)小于0.7外，其余的16个基因座的杂合度均大于0.7。另外，这19个STR基因座在山西省高平地区汉族人群中所得到的累积个人识别率为1～1.49×10-22，有相当的实践应用价值。可见这19个STR基因座属于高鉴定力，高杂合度的基因座，尤其是D19S433，D5S818，D21S11，D18S51，D6S1043，D13S317，D7S820，PentaD，vWA，D8S1179，PentaE，D12S391，D2S1338，FGA等14个基因组，具有很高的法医学个人识别运用价值。

3.2Goldeneye20A体系19个STR基因座在高平汉族人群亲子鉴定的应用评价

在目前法医DNA检验领域一般都推荐使用CODIS(CombinedDNAIndexSystem，联合DNA索引系统)的13个核心STR基因座来进行亲子鉴定的检验鉴定。但是我们要知道CODIS推荐的核心基因座是基于美国联邦调查局(FBI)对全美各州的人员样本进行遗传学分型、分析和统计的基础上得出的结果，是否适合我国人群甚至是本地区人群，还有待商榷。而STR基因座的多态性及突变率问题、该基因座在该人群中的认定概率及排除概率问题都是衡量某一遗传标记系统是否适用于亲子鉴定需要考虑的问题。2010年司法部针对亲权鉴定中对常染色体STR基因座的选择专门进行了明确的规定:第一，经过群体遗传学调查，多态性高，非父排除率在0.7以上。第二，经过500次以上减数分裂的家系调查，基因座的突变率在0.002以下。本实验中，在山西省高平汉族人群中的非父排除率只有D6S1043，PentaE，D2S1338，FGA等四个基因座满足0.7以上，其余15个基因座并没达到此标准。本研究认为可能是Goldeneye20A体系的19个STR基因座主要是针对欧美群体而设计的，并非完全符合山西晋城地区群体亲子鉴定的检测要求。为此必须进一步寻求更符合该地区鉴定要求的新的STR基因座。另外，2011年12月由公安部发布实施的《法庭科学DNA亲子鉴定规范》规定了法庭科学DNA实验室进行三联体亲子鉴定的内容及结果判定规则。其中规定实验室用的遗传标记的累积排除概率应不小于0.9999。而本研究中这19个STR基因座在山西省高平地区汉族人群中所得到的累积非父排除率0.999999993，远远高于标准的要求。在其他指标符合规范的前提下，完全适用于三联体的亲子鉴定。

综上所述，本文调查的Goldeneye20ASTR荧光标记复合扩增体系的19个STR基因座在山西省高平市汉族人群中具有较高的个体识别能力和遗传多态性，对于法医学个体识别和亲子鉴定具有重要的应用价值。