中国北方朝鲜族H19基因上游差异甲基化区SNPs多态性及法医学意义研究

摘要

前言
　　 人类基因的两个拷贝,分别来自父亲和母亲。对大多数等位基因而言,两个等位基因是等量表达的。但在某些基因座上,等位基因的表达却是由亲代来源决定的,只有亲代一方的等位基因有表达活性,另一方无表达活性或者表达水平极低。这种亲源依赖的差异表达现象称为基因组印记(genomicimprinting)。差异甲基化的形成被认为在形成基因印记的过程中起着关键作用。其遗传学机制是,某特定亲本等位基因,在含有CpG岛的序列出现了甲基化,而另一亲本等位基因在该序列未出现甲基化。该序列称为差异甲基化区(differentially methylated region,DMR),它与该等位基因的表达与否密切相关。
　　 人类H19基因是印记基因簇中的一个父源印记基因,即父源等位基因高度甲基化而不表达,母源等位基因非甲基化而表达。在法医学领域,关于DNA甲基化的研究并不多见,才刚刚起步,近年来有学者对其在法医个人识别及亲权鉴定方面的应用进行了相关性研究。Naito等人报道了用PIA分型方法来确定VNTR和STR的亲代来源。Zhao等通过消化后MS-PCR方法来检测印记基因SNRPN上SNP位点的母源等位基因。有研究发现,H19基因上游高甲基化区SNP位点在不同的国家和地区群体中的分布情况存在着一定的差异,并且部分群体中存在着自己特有的SNP位点。
　　 为调查中国北方朝鲜族健康无血缘关系个体在H19基因上游DMR区SNPs的频率分布情况,本研究选择H19基因上游差异甲基化区1174bp的目的基因,运用PCR扩增目的基因,经DNA测序对目的基因的SNP位点进行检测,并运用PIA(parentallyimprinted allele typing)分型方法进行单倍型分析及家系分析。
　　 材料和方法
　　 采集中国北方朝鲜族健康无血缘关系个体101例、已知亲缘关系的两代家系5个(1个排除、4个不排除)的肘静脉血,酚/氯仿法提取基因组DNA。
　　 应用PCR技术扩增H19基因上游DMR区的目的基因,通过DNA测序方法进行基因分型;对中国北方朝鲜族群体中测序结果为不同杂合子组合的样品用PIA(parentally imprinted allele typing)分型方法,以酶切产物作为模板进行单倍型分析;PIA分型方法用于家系孩子样品分析。
　　 实验结果与讨论
　　 1、在中国北方朝鲜族群体中,H19基因上游DMR区目的基因片段共检出13个变异点,经计算获得变异点的基因型频率及等位基因频率;经Powerstat软件包计算13个变异点的法医学参数。
　　 2、中国北方朝鲜族群体测序结果经Haploview4.1软件分析,13个SNP位点共出现5种可能的单倍型,并且单倍型频率均在0.05以上。经PIA分型方法获得的单倍型,与Haploview4.1软件分析的单倍型结果一致。
　　 3、家系中孩子样品经McrBC酶切方法获得个体的母源等位基因。
　　 4、rs2525882、rs2735970、rs2107425等SNP位点在中国北方朝鲜族群体与武汉汉族群体之间比较,P＜0.05,基因型分布具有统计学差异;rsl2417375、rs2735970、rs2107425等SNP位点在中国北方朝鲜族群体与中国北方汉族群体之间比较,P＜0.05,基因型分布有统计学差异。
　　 结论
　　 1、H19基因上游DMR区13个变异点均构成单核苷酸多态性,rs10840167、rs2525883、rs4930101、rs2735970、rs11042170、rs10732516、rs2071094、rs2107425、rs4930098等9个SNP位点多态性分布比较均匀,是法医学个人识别和亲权鉴定应用价值较高的遗传标记。
　　 2、rs2525882、rs12417375、rs2735970、rs2107425等4个SNP位点具有民族或地域差异,可用于人类学研究。
　　 3、应用内切酶HpaⅡ、McrBC进行PIA分型准确判定了H19基因上游DMR区13个SNP位点构成的5种单倍型,并在个体等位基因亲源鉴定方面具有重要的应用价值。