河南汉族14个Y-STR基因位点单倍型的遗传多态性

杨洪毅，徐朝阳，宋丽君，肖 海，李晓文#

1)郑州大学基础医学院细胞生物学与医学遗传学教研室 郑州 450001

2)北京康辰药业有限公司 北京 101500

Y染色体短串联重复序列(Y-short tandem repeat，Y-STR)为父系单倍体连锁遗传，具有明显的民族和地域差异[1-2]。为获得河南汉族群体高多态性Y-STR单倍型，作者调查河南汉族群体中DYS713、 DYS720、 DYS635、 DYS456、 DYS389I、DYS390、DYS389Ⅱ、H4、DYS460(A7.1)、DYS391、DYS448、DYS393、DYS439及 DYS392等14个 Y-STR位点的单倍型多样性(haplotype diversity，HD)，为法医物证学鉴定提供可靠的检测标准及参考数据，并将其应用于2例亲缘关系鉴定检案的判定。

1 材料与方法

1.1 检测与样本 Y-STR单倍型检测对象为203名河南汉族无关男性个体、20名女性个体、20对真父子和20对非父子(通过常染色体STR检测确定);2例亲缘关系鉴定检案均为交通事故死者与认领者之间的亲缘关系鉴定。研究对象均知情同意，抽取外周静脉血2 mL，酚-氯仿法抽提基因组DNA，4℃保存备用。

1.2 14个Y-STR单倍型检测 根据GenBank设计PCR扩增引物序列[3]，由上海生工生物工程公司合成。根据14个位点共构建4个复合扩增体系:复合体系 Ⅰ 含 DYS456、DYS389Ⅰ/Ⅱ、DYS390、DYS713;复合体系Ⅱ含 H4、DYS460(A7.1);复合体系Ⅲ含 DYS391、DYS448、DYS720;复合体系Ⅳ含DYS393、DYS439、DYS635、DYS392。每管扩增体系总体积 20 μL:Mix 10 μL，模板 DNA 2 μL，引物终浓度均为1 μmol/L，用 ddH2O 补充至 20 μL。扩增条件:96 ℃ 2 min;94 ℃ 1 min，60 ℃ 1 min，70 ℃ 1.5 min，10个循环;90 ℃ 1 min，60 ℃ 1 min，70 ℃ 1.5 min，20个循环;60 ℃30 min[3]。产物于 4 ℃保存，80 g/L变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，银染显带。

1.3 2例亲缘关系鉴定 A案例为死者A2与A1之间的父子关系鉴定，B案例为死者B1(男)与已知两兄弟B2、B3之间的同胞关系认定。2案例各检材均经AB 3130遗传分析仪进行常染色体STR基因分型后，PCR-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测Y-STR单倍型。

1.4 数据分析 单倍型频率pi=n/N;HD=n(1－∑pi2)/(n－1)，个体识别力(discriminating power，DP)=1－∑pi2，其中n为单倍型个数。

2 结果

14个Y-STR位点在203名河南汉族无关男性个体中共检测出203种单倍型，单倍型多样性为1，DP 为0.999976。

在20名女性样本中均未检测到任何扩增产物。20对真父子样本中，各父子对的14个Y-STR位点检测结果均完全一致。20对非父子样本中，各非父子对均有至少7个Y-STR位点的检测结果不一致。

2例亲缘关系鉴定结果显示，案例中疑似父子(A1、A2)之间14个Y-STR位点中有7个位点不相符，排除亲子关系;B案例中B1与B2的Y-STR单倍型相同，但二人同时有8个Y-STR位点与B3不相符，不具有相同的Y-STR单倍型，故可认为B1与B2为同父关系，排除B1与B3的同父关系。

3 讨论

单倍型即位于同一条染色体上连锁遗传的多个基因座上等位基因的组合。寻求适宜于不同群体的高多态性的Y-STR单倍型将为法医遗传学、群体遗传学等研究和应用奠定基础[4]。

路志勇等[5]检测10个Y-STR位点在北方165名汉族人群中的单倍型分布，共检出158种单倍型，其中有5种重复出现2次，1种重复出现3次，HD为0.9987。匡金枝等[6]在210名天津汉族人群中检测了由12个Y-STR基因座构建的单倍型，检出208种单倍型，其中有2种单倍型分别重复出现了2次，HD 达0.9999。王永在等[7]检测了 192 名内蒙古汉族人群的17个Y-STR位点，共检出191种单倍型，其中有一种单倍型重复出现 2次，HD为0.9999。作者检测了203名河南汉族人群中14个Y-STR基因座的单倍型分布，共检出203种单倍型，单倍型无一重复，HD高达1。尽管增加基因位点数目可以提高单倍型的多样性，但在实际应用中并非检测的位点数目越多，HD就越高，DP就越好。作者选取的14个Y-STR位点中，基因多样性为0.6～0.7的位点有5个，0.7～0.8的位点有5 个，最高为DYS392和 DYS635，基因多样性分别达 0.8147、0.8089。14个位点数目适中，在节约成本、提高效率的同时，构建的单倍型具有高多态性和高DP，在实际工作中有较好的应用价值。

作者进行了2例亲缘关系鉴定。A案例中，疑似父子A1、A2之间Power Plex 16系统有4个位点不相符;进一步进行Y-STR单倍型分析，14个位点中有7个位点不相符，因此明确排除亲子关系。B案例中，三兄弟之间PowerPlex 16和STR type G10系统共24个常染色体位点未发现双亲所不能提供的等位基因，但按照该教研室前期研究[8]结果提出的标准(两个体24个STR基因位点中全相同数≥8或全不同数≤3提示为同胞关系，全不同数≥9或全相同数≤2，提示为无关个体)，却不能判定B1是否与B2、B3具有同胞关系;进一步进行Y-STR单倍型分析，意外发现B3与B1、B2之间有8个Y-STR位点不相符，而B1与B2之间Y-STR单倍型相同，故而排除B3与B1、B2之间的同父关系，但不确定他们是否具有相同的母亲。

Y-STR为人类正常男性所特有，呈父系单倍体连锁遗传，若未发生碱基突变，家系中男性成员YSTR的基因分型结果应完全一致，因此在父系亲权鉴定及强奸案中嫌疑犯的排查方面具有常染色体STR无法比拟的优点。但若在同一家族父系男性间进行筛查排除时，优点却变成难以克服的缺点。因此，Y-STR目前尚不适宜单独进行同一认定，应作为常染色体检测的重要补充予以推广应用。

[1]朱永生，霍正浩，赖江华，等.27个群体7个Y-STR基因座多态性的聚类分析[J].现代生物医学进展，2009，9(2):234

[2]冯雪.包头蒙古族Y染色体的遗传多态性研究[J].西安交通大学学报:医学版，2007，28(4):384

[3]李杨，孙莉，黄文君，等.河南汉族人群7个Y染色体短串联重复序列基因座的遗传多态性[J].郑州大学学报:医学版，2008，43(6):1149

[4]巴华杰，张璐，赵阳，等.人类Y染色体STR的发展与应用[J].广东公安科技，2004，4(21):20

[5]路志勇，田芳，叶健，等.10个Y染色体STR基因座复合扩增系统的构建及应用[J].江苏警官学院学报，2007，22(3):172

[6]匡金枝，朱巍，聂同钢，等.天津汉族人群12个Y-STR基因座的遗传多态性[J].刑事技术，2005(1):19

[7]王永在，王勇，黄太宇，等.内蒙古汉族人群17个Y-STR基因座遗传多态性[J].中国法医学杂志，2009，24(2):117

[8]宋丽君，刘建新，陈辉，等.河南汉族人群9个Y染色体短串联重复序列单倍型遗传多态性[J].郑州大学学报:医学版，2011，46(2):225