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1、临床医学论文-两个 STR 基因座的遗传多态性研究作者：陈庆，白洁，赵伟，刘华，崔曙，唐铁龙 【摘要】 目的: 了解中国成都地区汉族人群 D10S2477 和 GATA170E02 这 2 个短串联重复序列(STR) 基因座的等位基因片段结构特征, 获得中国成都地区汉族和泰国曼谷地区泰国人群体的遗传学数据, 并分析其在骨髓移植和法医学中的应用价值. 方法： 收集成都地区汉族和泰国曼谷地区泰国人无血缘关系个体的 EDTA 抗凝血, Chelex100 法提取 DNA. 采用 PCR 扩增、非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、银染及测序技术分析 D10S2477 和 GATA170E02 基因座的遗传多态性
2、, 获得 5 个基因座的群体遗传学数据. 结果： D10S2477 在中国成都地区汉族有9 个等位基因，23 种基因型，个人识别率为 0.933，而泰国曼谷地区泰国人有8 个等位基因，26 种基因型，个人识别率为 0.947；GATA170E02 在中国成都地区汉族有 5 个等位基因，10 种基因型，个人识别率为 0.842，泰国曼谷地区泰国人有 5 个等位基因，11 种基因型，个人识别率为 0.873. 经统计学分析, 各基因座基因型分布规律均符合 Hardy Weinberg 平衡定律. 结论： D10S2477和 GATA170E02 基因座的个人识别能力较高, 可用于中国汉族人群和泰国
3、曼谷地区泰国人群的骨髓移植及法医学中个人识别和亲子鉴定, 并为人类群体遗传学研究提供可靠的数据. 【关键词】 短串联重复序列；聚合酶链反应；遗传多态性【Abstract】 AIM: To obtain the population genetic data of short tandem repeat(STR) loci(D10S2477, GATA170E02) and study the difference of allelic frequency distributions in different populations. METHODS: Venous blood samples
4、of 400 unrelated individuals from 2 populations (Han, Thai) were studied using single PCR followed by polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining. RESULTS: Nine alleles, 23 kinds of genes were observed for D10S2477 in the Chinese Han, and the individual identification rate was 0.933, whil
5、e the Thai had 8 alleles, 26 kinds of genes, and the individual identification rate was 0.947; Five alleles, 10 kinds of genes were observed for GATA170E02 in the Chinese Han, and the individual identification rate was 0.842, while the Thai had 5 alleles, 11 kinds of genes, and the individual identi
6、fication rate was 0.873. The statistics analysis proved that the genotype distribution rule of the genes conformed to the Hardy Weinberg balanced law. CONCLUSION: D10S2477 and GATA170E02 genes are easy to perform and sensitive. The discrimination power and exclusion chances of these two loci are des
7、irable for forensic analysis and genetic study.【Keywords】 short tandem repeat; PCR; genetic polymorphism0 引言人类短串联重复序列（short tandem repeats,STR）是由 26 bp 的重复单位构成的微卫星 DNA 位点，是继限制性片段长度多态性（RFLPs）之后的第二代遗传学标记，广泛应用于反映骨髓移植前供、受体之间组织兼容性程度及骨髓移植后供体细胞成活情况以及法医学个人识别和亲子鉴定中1. 运用于以上领域的 STR 基因座要求突变率低、稳定性好且易于标准化，D10S247
8、7 和GATA170E02 基因座正是符合这些要求的 STR 基因座. 目前，国内少见 D10S2477和 GATA170E02 基因座群体遗传学研究的报道. 本研究旨在调查 D10S2477 和GATA170E02 基因座在我国汉族人群和泰国人群中的基因频率分布情况，获得上述两个人群 D10S2477 和 GATA170E02 基因座的群体遗传数据，为群体遗传学研究、骨髓移植及法医学实践的应用提供依据.1 材料和方法1.1 材料 来自成都地区汉族和来自泰国曼谷地区泰国人的无血缘关系个体的 EDTA 抗凝静脉血样本各 200 份，采用 chelex100 法提取样本 DNA2. D10S247
9、7 和 GATA170E02 基因座序列由 NCBI 数据库3中获得，引物设计由primer3 在线设计引物软件4完成. 引物由上海英骏生物技术有限公司合成，引物序列如下：D10S2477：F:5 GAA AAC CAC TTC ACC CCT CT 3； R: 5 GGA AGG AAA GAA AGG AAG GA 3；GATA170E02：F: 5 GAA TTG TCA CTT ACA ATG ATG TCC 3； R: 5 TCC TTA GTG TCT TTC AAT TCT GC 3.1.2 方法1.2.1 聚合酶链反应 反应体系为 37.5 L，体系组成为：50 mol/L引物
10、各 0.3 L，10buffer(1.5 mmol/L Mg2+) 3.75 L，1 mol/L dNTP 6 L，1.6 mg/L BSA 3.75 L，Taq polymerase 1.5 U. 采用 PE9600 热循环仪，94变性 30 s，58复性 45 s，72延伸 45 s，循环 32 次.1.2.2 电泳 用 SA 32 垂直电泳仪，聚丙烯酰胺凝胶(T= 6%,C=5%)，600 V 电泳 80 min，银染显色5-6（图 1,2）.1：等位基因 18，21；2：等位基因 19；3：等位基因 21，23；4：等位基因 20，21；5：等位基因 16，25；6：等位基因 19，2
11、2；7：等位基因18，22；8：等位基因 23；9：等位基因 23，24；Ladder:等位基因分型标准物.图 1 D10S2477 基因座电泳分型结果（略）1：等位基因 12，13；2：等位基因 13，14；3：等位基因 13；4：等位基因 13，14；5：等位基因 12，13；6：等位基因 12，15；7：等位基因12，13；8：等位基因 14；Ladder:等位基因型标准物.图 2 GATA170E02 基因座电泳分型结果（略）1.2.3 等位基因命名及等位基因分型标准物的构建 根据国际法医血液遗传学会推荐的命名原则7-8，按照核心序列重复单位个数命名. 每个基因座分别取 1 个 PCR
12、 扩增产物纯化后测序，结果表明 D10S2477 片段大小为 177 bp，核心序列重复次数为 18，命名为 D10S2477*18. GATA170E02 片段大小为176 bp，核心重复序列为 12,命名为 GATA170E02*12. 将不同个体的 DNA 扩增产物与测序后已命名的样本扩增产物电泳，选取不同等位基因混合后制备成等位基因分型标准物. 统计学处理：采用 Promega 公司的法医学统计软件 PowerStats 计算基因频率、杂合度(H)、个人识别机率(DP)、非父排除率(PE). 采用 HWE 统计学软件进行 Hardy Weinberg 平衡检验.2 结果调查的中国成都地
13、区汉族和泰国曼谷地区泰国人这两个群体中，D10S2477中共发现 8 个等位基因，片段大小范围为 177 bp205 bp，核心序列重复次数为 1825，基因型分布及等位基因频率分布见表 1，2. GATA170E02 共发现 5个等位基因,片段大小范围为 172 bp188 bp,核心序列重复次数为 11-15,基因型分布及等位基因频率分布见表 3，4. D10S2477 和 GATA170E02 基因座在两个人群中的杂合度、个人识别机率、非父排除率等见表 5.表 1 D10S2477 在中国成都汉族人群中基因型分布及等位基因频率分布（略）样本数 n=200 HWE 检验：2=1.131.表
14、 2 D10S2477 在泰国曼谷地区泰国人群中基因型分布及等位基因频率分布（略）样本数 n=200 HWE 检验：2=1.131.表 3 GATA170E02 在中国成都汉族人群中基因型分布及等位基因频率分布（略）样本数 n200 HWE 检验：2=0.0471.表 4 GATA170E02 在泰国曼谷地区泰国人群中基因型分布及等位基因频率分布（略）样本数 n200 HWE 检验：2=1.883.表 5 D10S2477 和 GATA170E02 基因座杂合度、个人识别机率、非父排除率（略）HWE：HardyWeinberg 平衡检验；H：观察杂合度；PM：匹配概率；PIC：多态性信息含量；
15、DP：个人识别率；PE：非父排除率.3 讨论目前发现 D10S2477 等位基因有 10 个，核心序列重复次数为 1625，但是在本次调查的中国成都地区汉族并未发现等位基因 16，而泰国曼谷地区泰国人未发现等位基因 16 和 17. 等位基因 25 在两个群体中均少见，属稀有等位基因. 在中国成都地区汉族人群中频率较高的 3 个等位基因是等位基因 18，22，19；在曼谷泰国人群中频率较高的 3 个等位基因为 19，20，21. 两个群体的基因型分布均符合 Hardy Weinberg 平衡定律，观察杂合度（H）为 0.780.86，个人识别率为 0.9330.947，非父排除率为 0.618
16、0.715. 有文献报道发现 GATA170E02 基因座有 5 个等位基因，核心序列重复次数为1115，在本次研究中，在中国地区汉族人群和曼谷泰国人群中均发现了这 5个等位基因. 等位基因 15 在这两个人群中均少见，出现的较高的两个等位基因在两个人群中均为 12，14. 两个群体的基因型分布符合 Hardy Weinberg 平衡定律，观察杂合度（H）为 0.68，个人识别率为 0.8420.873，非父排除率为 0.398. 我们的研究表明，D10S2477 和 GATA170E02 基因座均为 4 核苷酸重复 STR基因座，突变率低、易于分型、操作简单、重复性好且易于标准化. 同时，这两个基因座等位基因分布好，杂合度、个人识别率等都较高，能提供的信息量较大，在骨髓移植前后、法医学个人识别和亲子鉴定方面有较
