DYS390位点在广东汉族人群中的多态性与法医学应用
作者：吕德坚 伍祥林 李建金 倪星群 陈玉川
单位：中山医科大学法医学系，广东 广州 510089
关键词：重复序列，核酸；Y染色体；基因频率；多态性，限制性片段长度；广东
中山医科大学学报000324
中图分类号：R 89 文献标识码：A 文章编号：1000-257X(2000)03-0238-02
DYS390是位于Ypter-Yqter上以4个核苷酸为重复单位的短串联重复(STR)位点，不同的人群已发现有3～8等位基因[1]。而在法医实际工作中要求使用与被鉴定者相应的群体资料[2]，因此本文通过调查128名无关男性个体，获得DYS390位点在广东汉族群体中的基因频率，并评价其法医学应用价值。
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1 材料与方法
1.1 群体样本来源与DNA的提取
广东汉族无关男性个体和家系样本来自本室检案标本。用Chelex-100法提取DNA。
1.2 PCR扩增
1.2.1 DYS390引物序列 P1：5′TAT ATT TTA CAC ATT TTT GGG CC3′；P2：5′TGA CAG TAA AAT GAA CAC ATT GC3′。
1.2.2 PCR扩增条件 反应的总体积为50 μL,含50 mmol/L KCl,10 mmol/L Tris-HCl,pH 8.3，1.5 mmol/L MgCl2，0.1 g/L明胶，200 μmol/L dNTP 3 μL，引物P1和P2各0.3 μmol/L，Taq酶1 U，模板20 ng。循环参数：预变性95 ℃ 5 min，然后94 ℃ 1 min，55 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,30个循环，再72 ℃延伸5 min。
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1.3 电泳检测
凝胶浓度为70 g/L的聚丙烯酰胺凝胶(Arc:Bis=29∶1)，含15%(v/v)甘油，以0.035 mol/L H2SO4-Tris为凝胶缓冲液，阴极用0.5×TBE，阳极用1×TBE和3 mol/L NaAc(v/v=2∶1)电泳，以pBR322/Hae Ⅲ为Marker，银染法显带。
1.4 等位基因Ladder的制备
取有不同等位基因的扩增产物各5 μL，混匀后用双蒸水稀释10 000倍，取5 μL作为模板，按“1.2”的条件作PCR扩增即可。
1.5 数据分析
等位基因频率采用直接计数法，用χ 2检验比较群体之间基因频率的差异，按DP=1-∑f2 计算个人识别率、PE=∑f(1-f )计算非父排除率和H=n(1-∑f2 )/(n-1)]计算遗传多样性期望值，公式中f为等位基因频率，n为个体数。
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1.6 案例应用
从强奸杀人案中，提取被害人的血痕和阴道内容物、5个嫌疑人的血痕送验。检材均用Chelex-100法处理后PCR扩增。
2 结 果
2.1 DYS390的基因频率
本调查共发现了4个等位基因(图1)。按相对分子质量由小到大命名为A1、A2、A3、A4，其频率分布见表1。
图1 广东汉族人群中DYS390位点检出的4个等位基因
Fig.1 Four alleles were observed in Guangdong Han population at DYS390 locus
M:pBR322/Hae Ⅲ,AL:Alleles ladder,A1～A4:Alleles
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经计算，个人识别率和非父排除率均为0.6776，遗传多样性为0.68295.
2.2 中国群体间的基因频率比较
经χ 2检验比较，本调查的基因频率与其他文献[3，4]报道的有显著性的差异(P<0.05)。
表1 广东汉族人群DYS390位点的基因频率
Table 1 The allelic frequencies of DYS390 in Guangdong Han population Alleles
Numbers of
chromosome
Allele frequency
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Size(bp)
A4
27
0.2109
223
A3
49
0.3828
219
A2
46
0.3594
215
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A1
6
0.0469
211
2.3 家系调查结果
对25个二代家系，两个三代家系调查均呈父系遗传。同时扩增女性成员的DNA模板，未检出有扩增产物。
2.4 案例应用结果
案例中各检材检出的基因：嫌疑人1、2和5为A2，嫌疑人3和4为A4，受害人的阴道内容物为A3，5个嫌疑人均被排除，与破案结果一致(图3)。
图2 1例强奸案DYS390的检验结果
Fig.1 A profile of DYS390 in a sexual assaultAL:allele ladder.S1,S2,S3,S4 and S5:five suspects.V:specimen from vagina
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3 讨 论
Y染色体的DNA多态性的一个特点是在不同人群中经常存在着显著性的差异[2]。本次调查发现广东人群与北京人群DYS390位点无论是等位基因数或是等位基因分布都不一样[3]。这主要是由Y染色体DNA呈父系遗传的特点所决定的[2]。与文献[4]中调查的广州地区人群资料的差异可能是由于调查的个体数尚未足够大所造成的。因此在实际工作中引用DYS390的频率资料时，必须采用相应群体的数据，而且这些数据必须是来自群本量足够大的调查。
本调查DYS390的遗传多样性为0.68295，个人识别率为0.6776，是一个多态性较好的遗传标记，但与常染色体的STR比较，其多态性水平则较低[2]。若能同时扩增多个Y染色体上的STR，则可以提高个体识别和非父排除率。
家系调查DYS390呈稳定的父系遗传，非父排除率达0.6776，表明对于缺失双亲的兄弟关系鉴定或爷孙等隔代亲权鉴定是一很好的遗传标记。
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通常采用二步消化法除去男女混合斑中女性的DNA，但常去除不完全或去除了部分精子的DNA，影响PCR扩增或判型。DYS390的PCR扩增产物长度约200 bp，只有一条Y特异带，适合于法医中男女混合斑的检验。本文中的强奸案例的阴道内容物直接用Chelex-100法处理，PCR特异地扩增出男性特有的条带，不受女性DNA的影响，无须采用二步消化提取DNA，具有快速、简化、扩增效率高和易于判型的优点。
另外，在家系调查中未发现女性基因组DNA被扩增的现象，因此DYS390的成功扩增也可以作性别鉴定的辅助标志。
作者简介：吕德坚(1966-)，男，广西玉林人，硕士，讲师.
参考文献：
[1]Rodriguez D,Santos S E,Zago,M A.Diversity of the human Y chromosome of South American Amerindians:a comparison with blacks,whites,and Japanese from Brazil[J].Ann Hum Genet,1997,61(pt5):439.
, 百拇医药
[2]Jobling M A,Pandya A,Tyler-Smith C.The Y chromosome in forensic analysis and paternity testing[J].Int J Legal Med,1997,110(3):118.
[3]郑秀芬，吴薇薇，谢志萍，等.中国汉族群体Y染色体DYS390位点多态性分析[J].法医学杂志，1999，15(1)：33.
[4]唐双柏，郭景元，刘 超，等.广州地区汉族人群Y染色体多态性STR位点的研究[J].法医学杂志，1999，15(2)：86.
收稿日期：1999-09-06, http://www.100md.com
单位：中山医科大学法医学系，广东 广州 510089
关键词：重复序列，核酸；Y染色体；基因频率；多态性，限制性片段长度；广东
中山医科大学学报000324
中图分类号：R 89 文献标识码：A 文章编号：1000-257X(2000)03-0238-02
DYS390是位于Ypter-Yqter上以4个核苷酸为重复单位的短串联重复(STR)位点，不同的人群已发现有3～8等位基因[1]。而在法医实际工作中要求使用与被鉴定者相应的群体资料[2]，因此本文通过调查128名无关男性个体，获得DYS390位点在广东汉族群体中的基因频率，并评价其法医学应用价值。
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1 材料与方法
1.1 群体样本来源与DNA的提取
广东汉族无关男性个体和家系样本来自本室检案标本。用Chelex-100法提取DNA。
1.2 PCR扩增
1.2.1 DYS390引物序列 P1：5′TAT ATT TTA CAC ATT TTT GGG CC3′；P2：5′TGA CAG TAA AAT GAA CAC ATT GC3′。
1.2.2 PCR扩增条件 反应的总体积为50 μL,含50 mmol/L KCl,10 mmol/L Tris-HCl,pH 8.3，1.5 mmol/L MgCl2，0.1 g/L明胶，200 μmol/L dNTP 3 μL，引物P1和P2各0.3 μmol/L，Taq酶1 U，模板20 ng。循环参数：预变性95 ℃ 5 min，然后94 ℃ 1 min，55 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,30个循环，再72 ℃延伸5 min。
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1.3 电泳检测
凝胶浓度为70 g/L的聚丙烯酰胺凝胶(Arc:Bis=29∶1)，含15%(v/v)甘油，以0.035 mol/L H2SO4-Tris为凝胶缓冲液，阴极用0.5×TBE，阳极用1×TBE和3 mol/L NaAc(v/v=2∶1)电泳，以pBR322/Hae Ⅲ为Marker，银染法显带。
1.4 等位基因Ladder的制备
取有不同等位基因的扩增产物各5 μL，混匀后用双蒸水稀释10 000倍，取5 μL作为模板，按“1.2”的条件作PCR扩增即可。
1.5 数据分析
等位基因频率采用直接计数法，用χ 2检验比较群体之间基因频率的差异，按DP=1-∑f2 计算个人识别率、PE=∑f(1-f )计算非父排除率和H=n(1-∑f2 )/(n-1)]计算遗传多样性期望值，公式中f为等位基因频率，n为个体数。
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1.6 案例应用
从强奸杀人案中，提取被害人的血痕和阴道内容物、5个嫌疑人的血痕送验。检材均用Chelex-100法处理后PCR扩增。
2 结 果
2.1 DYS390的基因频率
本调查共发现了4个等位基因(图1)。按相对分子质量由小到大命名为A1、A2、A3、A4，其频率分布见表1。
图1 广东汉族人群中DYS390位点检出的4个等位基因
Fig.1 Four alleles were observed in Guangdong Han population at DYS390 locus
M:pBR322/Hae Ⅲ,AL:Alleles ladder,A1～A4:Alleles
, 百拇医药
经计算，个人识别率和非父排除率均为0.6776，遗传多样性为0.68295.
2.2 中国群体间的基因频率比较
经χ 2检验比较，本调查的基因频率与其他文献[3，4]报道的有显著性的差异(P<0.05)。
表1 广东汉族人群DYS390位点的基因频率
Table 1 The allelic frequencies of DYS390 in Guangdong Han population Alleles
Numbers of
chromosome
Allele frequency
, http://www.100md.com
Size(bp)
A4
27
0.2109
223
A3
49
0.3828
219
A2
46
0.3594
215
, http://www.100md.com
A1
6
0.0469
211
2.3 家系调查结果
对25个二代家系，两个三代家系调查均呈父系遗传。同时扩增女性成员的DNA模板，未检出有扩增产物。
2.4 案例应用结果
案例中各检材检出的基因：嫌疑人1、2和5为A2，嫌疑人3和4为A4，受害人的阴道内容物为A3，5个嫌疑人均被排除，与破案结果一致(图3)。
图2 1例强奸案DYS390的检验结果
Fig.1 A profile of DYS390 in a sexual assaultAL:allele ladder.S1,S2,S3,S4 and S5:five suspects.V:specimen from vagina
, 百拇医药
3 讨 论
Y染色体的DNA多态性的一个特点是在不同人群中经常存在着显著性的差异[2]。本次调查发现广东人群与北京人群DYS390位点无论是等位基因数或是等位基因分布都不一样[3]。这主要是由Y染色体DNA呈父系遗传的特点所决定的[2]。与文献[4]中调查的广州地区人群资料的差异可能是由于调查的个体数尚未足够大所造成的。因此在实际工作中引用DYS390的频率资料时，必须采用相应群体的数据，而且这些数据必须是来自群本量足够大的调查。
本调查DYS390的遗传多样性为0.68295，个人识别率为0.6776，是一个多态性较好的遗传标记，但与常染色体的STR比较，其多态性水平则较低[2]。若能同时扩增多个Y染色体上的STR，则可以提高个体识别和非父排除率。
家系调查DYS390呈稳定的父系遗传，非父排除率达0.6776，表明对于缺失双亲的兄弟关系鉴定或爷孙等隔代亲权鉴定是一很好的遗传标记。
, http://www.100md.com
通常采用二步消化法除去男女混合斑中女性的DNA，但常去除不完全或去除了部分精子的DNA，影响PCR扩增或判型。DYS390的PCR扩增产物长度约200 bp，只有一条Y特异带，适合于法医中男女混合斑的检验。本文中的强奸案例的阴道内容物直接用Chelex-100法处理，PCR特异地扩增出男性特有的条带，不受女性DNA的影响，无须采用二步消化提取DNA，具有快速、简化、扩增效率高和易于判型的优点。
另外，在家系调查中未发现女性基因组DNA被扩增的现象，因此DYS390的成功扩增也可以作性别鉴定的辅助标志。
作者简介：吕德坚(1966-)，男，广西玉林人，硕士，讲师.
参考文献：
[1]Rodriguez D,Santos S E,Zago,M A.Diversity of the human Y chromosome of South American Amerindians:a comparison with blacks,whites,and Japanese from Brazil[J].Ann Hum Genet,1997,61(pt5):439.
, 百拇医药
[2]Jobling M A,Pandya A,Tyler-Smith C.The Y chromosome in forensic analysis and paternity testing[J].Int J Legal Med,1997,110(3):118.
[3]郑秀芬，吴薇薇，谢志萍，等.中国汉族群体Y染色体DYS390位点多态性分析[J].法医学杂志，1999，15(1)：33.
[4]唐双柏，郭景元，刘 超，等.广州地区汉族人群Y染色体多态性STR位点的研究[J].法医学杂志，1999，15(2)：86.
收稿日期：1999-09-06, http://www.100md.com