辽宁地区汉族人群D17S518基因座多态性及其毛发检材的应用研究

摘要

短串联重复序列(short tandem repeats，STR)又称微卫星DNA(mierosatellite)，是指重复单位只有1～6bp、重复次数一般在数次至几十次之间的串联重复DNA序列。STR在人类基因组中分布广泛、数量较多、等位基因片段长度较短、扩增成功率高，是目前法医物证鉴定中应用最广泛的DNA长度多态性遗传标记。 然而，对于毛发等富含角化细胞的特殊法医物证检材，由于其细胞核发生明显的转移，核基因组DNA含量少且分解严重，常规方法检测法医物证鉴定中最常用的四核苷酸STR基因座时，常难以获得满意的结果。线粒体DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)检测作为法医学应用序列多态性分析进行个人识别的典型实例，在毛发等非常规检材的鉴定中具有重要的实用价值。但mtDNA特殊的遗传特征、突变率较高、信息量较低、检测技术复杂等因素的影响，在一定程度上限制了mtDNA的法医学应用。因此，选择多态性程度较高且等位基因片段更短，适用于毛发等检材DNA多态性分析的遗传标记，是法医物证工作者共同关心的课题。 D17S518基因座位于人类第17号染色体上，是由(CA)n核心序列构成的二核苷酸简单串联重复序列。本研究首先应用PCR扩增结合聚丙烯酰胺凝胶电泳分离的方法，调查D17S518基因座在辽宁汉族人群中的频率分布，以评估该遗传标记的法医学应用价值，并对其应用于毛发检材的可行性及影响因素进行了初步研究，为该基因座在更广泛领域的应用奠定了基础。 材料与方法： 根据文献合成特异性扩增D17S518基因座的引物，应用PCR技术和聚丙烯酰胺凝胶电泳分离结合银染显谱的方法，对120例中国辽宁地区无血缘关系的汉族个体血液样本进行D17S518基因座分型，并通过DNA序列分析确定其等位基因；对采用不同方法(酚/氯仿法和Chelex-100法)提取DNA，不同数量(1根、2根和5根)和不同区段(远段、中段和近段)毛发检材的D17S518基因座扩增结果进行比较。 结果： 在120例中国辽宁地区无血缘关系汉族个体中，检出D17S518基因座的5种等位基因及12个基因型，根据DNA序列分析结果将扩增片段长度为88bp、90bp、94 bp、98 bp、100 bp的5种等位基因分别命名为D17S518*15、D17S518*16、D17S518*18、D17S518*20和D17S518*21。12种基因型及频率分别为： 15/15为12例(10％)，16/16为13例(10.7％)，18/18为3例(2.5％)，15/16为21例(17.5％)，15/18为23例(19.2％)，15/20为6例(5％)，15/21为2例(1.7％)，16/18为20例(16.7％)，16/20为8例(6.7％)，16/21为5例(4.2％)，18/20为4例(3.3％)，18/21为3例(2.5％)；5种等位基因频率分别为：D17S518*15=0.317、D17S518*16=0.333、D17S518*18=0.233、D17S518*20=0.075、D17S518*21=0.042。应用Powerstatsv12软件对D17S518基因座群体调查结果进行数据分析，获得如下法医学应用参数：杂合度(H)为0.767，个人识别几率(DP)为0.872，偶合几率(Pm)为0.128，非父排除率(PE)为0.539，多态信息含量(PIC)为0.68。 6个个体毛发检材的D17S518基因座扩增产物检测结果：①采用酚/氯仿方法提取模板DNA，其扩增产物检出率随毛发数量的增加而提高，即1根为2/6、2根为4/6、5根为5/6；而采用Chelex-100法提取模板DNA的毛发检材均未检出扩增产物。②同一毛发不同区段的扩增产物检出结果不同；不同毛发中、远段部分扩增产物检出规律不同，但近段毛发均可检出扩增产物。 结论： 1、D17S518基因座在中国辽宁地区汉族群体中具有良好的多态性分布，在法医学上具有较高的应用价值。 2、二核苷酸简单串联重复序列的STR基因座适用于毛发等非常规法医物证检材的DNA多态性分析。 3、酚/氯仿法提取毛干DNA的扩增效果明显优于Chelex-100法。

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结论

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综述：人毛发的DNA检验

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