中国云南省五个民族DYS287位点多态性的调查
作者：钱亚屏 初正韬 卫灿东 许绍斌 林克勤 陶玉芬 褚嘉佑
单位：650107昆明，中国协和医科大学 中国医学科学院医学生物学研究所
关键词：云南民族；Y染色体；DYS287(YAP)；多态性
中国云南省五个民族DYS287位点 多态性的调查 【摘要】 目的 对中国云南的汉族、傣族、拉祜族、佤族、藏族5个群体的DYS287位点多态性进行筛查。方法 利用PCR法对此位点进行扩增，经过琼脂糖凝胶电泳检测结果。结果 汉、傣、拉祜、佤族均为YAP-，扩增片段均为150bp,而30个藏族人中有11个为YAP+，扩增片段为455bp,YAP+频率达36.7%。结论 DYS287位点可以作为一种重要、稳定的遗传标记对遗传多样性研究提供可靠的证据。
Investigation of Y chromosome and polymorphism of 5 Chinese ethnic groups in Yunnan province,China
, 百拇医药
QIAN Yaping*,CHU Zhengtao,WEI Candong,XU Shaobin, LIN Keqin, TAO Yufen, CHU Jiayou.*Institute of Medical Biology,Chinese Academy of Medical Sciences,Kunming,650107 P.R.China.
【Abstract】 Objective To investigate the polymorphism of DYS287 in the Han,Dai,Lahu,Wa and Tibetan groups living in Yunnan province,China.Methods YAP element was detected by PCR amplifica-tion and agarose gel electrophoresis.Results With 150bp product in all Han,Dai,Lahu and Wa individuals,YAP element is absent.In 11 Tibetan individuals out of 30,YAP element is present and the PCR product is 455bp.Conclusion As an important and stable genetic marker,DYS287 can provide reliable evidence in evolution study.
, 百拇医药
【Key words】 Nationality in Yunnan Y chromosome DYS287(YAP) Polymorphism
基因组DNA多态性研究对人类进化和群体遗传提供了更为科学和可靠的依据，对基于社会学、历史学和考古学的进化研究是重要的补充。常染色体中DNA多态性来源除了突变外，还有可能来自减数分裂中的重组，因此在一定程度上不能完全忠实地反映进化过程中的突变事件。人类Y染色体除了长臂和短臂末端的拟常染色体区(pseudoautosomal region)在减数分裂中与X染色体发生重组外，基余的Y特异区不发生重组，而是以单倍体形式由父传给子。Y-DNA中的序列改变是由于进化历程中发生的突变事件而非重组，故而能忠实地记录下父系进化的历史[1，2]。
DYS287位点是位于Y染色体长臂Yq11的一个Alu序列插入多态(Y chromosome Alu insertion polymorphism,YAP)[3，4]，Alu元件是存在于人类基因组的一种中度重复顺序，长约300bp,重复约50～100万次[5]。经过对来自不同地区的多名具有YAP+个体的测序反应，发现他们具有共同的Alu插入位点，而且在黑猩猩和大猩猩中均未发现YAP+，因而认为这一多态位点是人类进化近期发生的一个单一插入事件所致[9]。
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显然，存在于不同人群中的YAP多态性是由于携带YAP元件的祖先人群的迁徙和移动造成的。研究表明，Y染色体DNA Alu元件的插入频率在不同种族和人群中有较大差异[6，7]。该位点已成为Y染色体研究中的重要遗传标记。为探索云南不同民族中的YAP+频率的分布，我们利用特异引物PCR法对中国云南省的5个民族共160人进行了筛查。
1 材料与方法
1.1 样品 根据“知情同意”原则，收集了5个民族共160份样品(表1)，随机抽取无直接亲缘关系的男性个体外周血各约2～5ml。
1.2 常规酚法抽提DNA (DNA 从外周血淋巴细胞及永生细胞株中提取)。
1.3 DYS287位点的PCR扩增及琼脂糖凝胶电泳检测DYS287位点的引物根据Alu元件插入位点两侧序列设计[6]：YAP1 5′-CAGGGGAAGATAAAGAA-ATA-3′；YAP2 5′-ACTGCTAAAAGGGGATG-GAT-3′。25ml反应体系中包含50～100ng基因组DNA，0.12 μmo1/L引物，0.2 mmo1/L dNTP,2.5mmo1/L MgCl2,50mmo1/L KCl,10mmo1/L Tris-HC1(pH8.3),0.5U Taq DNA聚合酶(MBI)。反应体系经95℃变性2分钟，然后在94℃1分钟，51℃退火1分钟，72℃延伸1分钟条件下循环30次，最后于72℃延伸10分钟。产物经2%琼脂糖凝胶电泳和EB染色后检测结果。
, 百拇医药
2 结果与讨论
YAP+的扩增片段为455bp,YAP-的片段为150bp,见图1。经过筛查，汉、傣、拉祜、佤族中均未发现YAP+，而在藏族中有36.7%为YAP+，表现出非常显著的差异(表1)。
图1 PCR产物凝胶电泳结果 1、8：pBR322/Hinf Ⅰ分子标准；3、4、6、7：YAP-，150bp;2、5:YAP+，455bp
Fig 1 Result of PCR products by gel electrophoresis Lanes 1,8:pBR322/Hinf Ⅰ molecular marker; lanes 3,4,6,7:YAP-，150bp;lanes 2,5:YAP+，455bp
, 百拇医药
表1 DYS287位点在5个民族中的多态性分布
Tab 1 The polymorphic distribution of DYS 287 in 5 nationalities
Nationality
(民族)
Sampling
place
(采样地点)
Individual
(人数)
YAP+
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YAP-
Frequency of
Alu insertion
(Alu插入频率)
Dai(傣族)
Jinhong
31
0
31
0 (0/31)
Han(汉族)
Kunmin
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36
0
36
0 (0/36)
Lahu(拉祜族)
Lancang
33
0
33
0 (0/33)
Tibetan(藏族)
Zhongdian
30
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11
19
36.7%(11/30)
Wa(佤族)
Lancang
30
0
30
0 (0/30)
Jinhong(景洪市),Kunmin(昆明市)，Lancang(澜沧县)，Zhongdian(中甸县)
根据历史记载[8]，傣族是古代中国东南的“百越”部落后裔，佤族则属孟高棉部落的后代，语言分别为汉藏语系侗傣语族和南亚语系孟高棉语族。经过筛查，结果与所报道的中国南方和东南亚群体均为YAP-的结果相符[7]。有趣的是，藏族和拉祜族同为古代中国北方的氐、羌部落后裔，语言也较近似，都属汉藏语系藏缅语族，但在此位点却表现出极大的差异性。
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从现有文献报道看，东亚各群体中除了日本人群外，均无YAP+，而日本各群体的YAP+平均频率可达42%，其中冲绳岛的日本人更高达55%[7]。Hammer和Horai[6]认为现代日本人是由10 000年前迁入日本群岛的Jomon人群和2300年前从中国东北和朝鲜半岛迁入的Yayoi人群融合而成。古老的Jomon人群带入了YAP元件，后期迁入的Yayoi人群则是YAP-的。张勇等对中国东北汉族及鄂伦春、鄂温克族等几个民族的筛查证明均为YAP-，从地缘角度考虑，这一结果支持了Hammer等关于现代日本人起源的融合假说。从我们的结果看，中甸地区藏族具有和日本人群比较接近的YAP+频率。一种可能是，有一支与Jomon人群有较近亲缘关系的群体从亚洲北方携带着YAP元件向南迁入西藏地区定居，随后于约3000年前迁入的氐、羌部落逐渐融合，形成现代的藏族，而氐羌人和现代大多数东亚群体一样为YAP-。这可能正好说明同为氐、羌后裔的拉祜族以及与羌人有近亲关系的汉族群体中无YAP+的原因。当然，这一观点还须通过对其他多态位点的进一步分析来证实。我们所调查的云南中甸藏族的YAP+频率比Hammer等[7]报告的藏族YAP+频率(47%)略低，可能说明处于藏区边缘的藏族群体中的YAP+频率由于与外族交流而降低了。
, 百拇医药
尽管仅对YAP一个位点的筛查不足以对分析几个民族间的遗传关系及其起源提供足够的证据，但YAP位点可以作为一种重要、稳定的遗传标记，提供较为可靠的结果。另外，对与藏族的亲缘关系可能比较接近的几个民族群体的DYS287及其他Y染色体多态位点的研究，对弄清这一地区民族的遗传关系及其起源可能会有较大的意义。
本课题受国家自然科学基金重大项目(39993420)和美国中华医学基金CMB(98-675)资助
参考文献
1 Jobling MA, Tyler-Smith C.Fathers and sons:the Y chromosome and human evolution.Trends Genetics,1995,11(11)∶449-456.
2 Jobling MA,Bouzekri N,Fretwell N.Digital DNA typing of human paternal lineages.In:Boyce AJ, Mascie-Tayloy CGN. eds.Mokecular biology and human diversity. Cambridge:Cambridge University Press,1996.12-13.
, http://www.100md.com
3 Persichetti F,Blasi P,Hammer MF,et al.Disequilibrium of multiple markers on the human Y chromosome,Ann Hum Genet,1992,56∶303-310.
4 Hammer MF.A recent insertion of an Alu element on the Y chromosome is useful marker for human population studies.Mol Biol Evol,1994,11∶749-761.
5 Britten RJ,Baron WF,Stout DB,et al.Sources and evolution of human Alu repeated sequences,Proc Natl Acad Sci USA,1998,85(13)∶4770-4774.
, 百拇医药
6 Hammer MF, Horai S.Y chromosome DNA variation and the peoples of Japan.Am J Hum Genet,1995,56(4)∶951-962.
7 Hammer MF,Spurdle AB,Karafet T,et al.The geographic distribution of human Y chromosome variation.Genetics,1997,145(3)∶787-805.
8 尤中.云南民族史.第1版.昆明：云南大学出版社，1994.5-11.
9 Spurdle AB,Hammer MF,Jekins T.The Y Alu polymorphism in southern African populations and its relationship to other Y-specific polymorphisms.Am J Hum Genet,1994,54(2)∶319-330.
(收稿：1998-12-16 修回：1999-06-22), 百拇医药
单位：650107昆明，中国协和医科大学 中国医学科学院医学生物学研究所
关键词：云南民族；Y染色体；DYS287(YAP)；多态性
中国云南省五个民族DYS287位点 多态性的调查 【摘要】 目的 对中国云南的汉族、傣族、拉祜族、佤族、藏族5个群体的DYS287位点多态性进行筛查。方法 利用PCR法对此位点进行扩增，经过琼脂糖凝胶电泳检测结果。结果 汉、傣、拉祜、佤族均为YAP-，扩增片段均为150bp,而30个藏族人中有11个为YAP+，扩增片段为455bp,YAP+频率达36.7%。结论 DYS287位点可以作为一种重要、稳定的遗传标记对遗传多样性研究提供可靠的证据。
Investigation of Y chromosome and polymorphism of 5 Chinese ethnic groups in Yunnan province,China
, 百拇医药
QIAN Yaping*,CHU Zhengtao,WEI Candong,XU Shaobin, LIN Keqin, TAO Yufen, CHU Jiayou.*Institute of Medical Biology,Chinese Academy of Medical Sciences,Kunming,650107 P.R.China.
【Abstract】 Objective To investigate the polymorphism of DYS287 in the Han,Dai,Lahu,Wa and Tibetan groups living in Yunnan province,China.Methods YAP element was detected by PCR amplifica-tion and agarose gel electrophoresis.Results With 150bp product in all Han,Dai,Lahu and Wa individuals,YAP element is absent.In 11 Tibetan individuals out of 30,YAP element is present and the PCR product is 455bp.Conclusion As an important and stable genetic marker,DYS287 can provide reliable evidence in evolution study.
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【Key words】 Nationality in Yunnan Y chromosome DYS287(YAP) Polymorphism
基因组DNA多态性研究对人类进化和群体遗传提供了更为科学和可靠的依据，对基于社会学、历史学和考古学的进化研究是重要的补充。常染色体中DNA多态性来源除了突变外，还有可能来自减数分裂中的重组，因此在一定程度上不能完全忠实地反映进化过程中的突变事件。人类Y染色体除了长臂和短臂末端的拟常染色体区(pseudoautosomal region)在减数分裂中与X染色体发生重组外，基余的Y特异区不发生重组，而是以单倍体形式由父传给子。Y-DNA中的序列改变是由于进化历程中发生的突变事件而非重组，故而能忠实地记录下父系进化的历史[1，2]。
DYS287位点是位于Y染色体长臂Yq11的一个Alu序列插入多态(Y chromosome Alu insertion polymorphism,YAP)[3，4]，Alu元件是存在于人类基因组的一种中度重复顺序，长约300bp,重复约50～100万次[5]。经过对来自不同地区的多名具有YAP+个体的测序反应，发现他们具有共同的Alu插入位点，而且在黑猩猩和大猩猩中均未发现YAP+，因而认为这一多态位点是人类进化近期发生的一个单一插入事件所致[9]。
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显然，存在于不同人群中的YAP多态性是由于携带YAP元件的祖先人群的迁徙和移动造成的。研究表明，Y染色体DNA Alu元件的插入频率在不同种族和人群中有较大差异[6，7]。该位点已成为Y染色体研究中的重要遗传标记。为探索云南不同民族中的YAP+频率的分布，我们利用特异引物PCR法对中国云南省的5个民族共160人进行了筛查。
1 材料与方法
1.1 样品 根据“知情同意”原则，收集了5个民族共160份样品(表1)，随机抽取无直接亲缘关系的男性个体外周血各约2～5ml。
1.2 常规酚法抽提DNA (DNA 从外周血淋巴细胞及永生细胞株中提取)。
1.3 DYS287位点的PCR扩增及琼脂糖凝胶电泳检测DYS287位点的引物根据Alu元件插入位点两侧序列设计[6]：YAP1 5′-CAGGGGAAGATAAAGAA-ATA-3′；YAP2 5′-ACTGCTAAAAGGGGATG-GAT-3′。25ml反应体系中包含50～100ng基因组DNA，0.12 μmo1/L引物，0.2 mmo1/L dNTP,2.5mmo1/L MgCl2,50mmo1/L KCl,10mmo1/L Tris-HC1(pH8.3),0.5U Taq DNA聚合酶(MBI)。反应体系经95℃变性2分钟，然后在94℃1分钟，51℃退火1分钟，72℃延伸1分钟条件下循环30次，最后于72℃延伸10分钟。产物经2%琼脂糖凝胶电泳和EB染色后检测结果。
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2 结果与讨论
YAP+的扩增片段为455bp,YAP-的片段为150bp,见图1。经过筛查，汉、傣、拉祜、佤族中均未发现YAP+，而在藏族中有36.7%为YAP+，表现出非常显著的差异(表1)。
图1 PCR产物凝胶电泳结果 1、8：pBR322/Hinf Ⅰ分子标准；3、4、6、7：YAP-，150bp;2、5:YAP+，455bp
Fig 1 Result of PCR products by gel electrophoresis Lanes 1,8:pBR322/Hinf Ⅰ molecular marker; lanes 3,4,6,7:YAP-，150bp;lanes 2,5:YAP+，455bp
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表1 DYS287位点在5个民族中的多态性分布
Tab 1 The polymorphic distribution of DYS 287 in 5 nationalities
Nationality
(民族)
Sampling
place
(采样地点)
Individual
(人数)
YAP+
, http://www.100md.com
YAP-
Frequency of
Alu insertion
(Alu插入频率)
Dai(傣族)
Jinhong
31
0
31
0 (0/31)
Han(汉族)
Kunmin
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36
0
36
0 (0/36)
Lahu(拉祜族)
Lancang
33
0
33
0 (0/33)
Tibetan(藏族)
Zhongdian
30
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11
19
36.7%(11/30)
Wa(佤族)
Lancang
30
0
30
0 (0/30)
Jinhong(景洪市),Kunmin(昆明市)，Lancang(澜沧县)，Zhongdian(中甸县)
根据历史记载[8]，傣族是古代中国东南的“百越”部落后裔，佤族则属孟高棉部落的后代，语言分别为汉藏语系侗傣语族和南亚语系孟高棉语族。经过筛查，结果与所报道的中国南方和东南亚群体均为YAP-的结果相符[7]。有趣的是，藏族和拉祜族同为古代中国北方的氐、羌部落后裔，语言也较近似，都属汉藏语系藏缅语族，但在此位点却表现出极大的差异性。
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从现有文献报道看，东亚各群体中除了日本人群外，均无YAP+，而日本各群体的YAP+平均频率可达42%，其中冲绳岛的日本人更高达55%[7]。Hammer和Horai[6]认为现代日本人是由10 000年前迁入日本群岛的Jomon人群和2300年前从中国东北和朝鲜半岛迁入的Yayoi人群融合而成。古老的Jomon人群带入了YAP元件，后期迁入的Yayoi人群则是YAP-的。张勇等对中国东北汉族及鄂伦春、鄂温克族等几个民族的筛查证明均为YAP-，从地缘角度考虑，这一结果支持了Hammer等关于现代日本人起源的融合假说。从我们的结果看，中甸地区藏族具有和日本人群比较接近的YAP+频率。一种可能是，有一支与Jomon人群有较近亲缘关系的群体从亚洲北方携带着YAP元件向南迁入西藏地区定居，随后于约3000年前迁入的氐、羌部落逐渐融合，形成现代的藏族，而氐羌人和现代大多数东亚群体一样为YAP-。这可能正好说明同为氐、羌后裔的拉祜族以及与羌人有近亲关系的汉族群体中无YAP+的原因。当然，这一观点还须通过对其他多态位点的进一步分析来证实。我们所调查的云南中甸藏族的YAP+频率比Hammer等[7]报告的藏族YAP+频率(47%)略低，可能说明处于藏区边缘的藏族群体中的YAP+频率由于与外族交流而降低了。
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尽管仅对YAP一个位点的筛查不足以对分析几个民族间的遗传关系及其起源提供足够的证据，但YAP位点可以作为一种重要、稳定的遗传标记，提供较为可靠的结果。另外，对与藏族的亲缘关系可能比较接近的几个民族群体的DYS287及其他Y染色体多态位点的研究，对弄清这一地区民族的遗传关系及其起源可能会有较大的意义。
本课题受国家自然科学基金重大项目(39993420)和美国中华医学基金CMB(98-675)资助
参考文献
1 Jobling MA, Tyler-Smith C.Fathers and sons:the Y chromosome and human evolution.Trends Genetics,1995,11(11)∶449-456.
2 Jobling MA,Bouzekri N,Fretwell N.Digital DNA typing of human paternal lineages.In:Boyce AJ, Mascie-Tayloy CGN. eds.Mokecular biology and human diversity. Cambridge:Cambridge University Press,1996.12-13.
, http://www.100md.com
3 Persichetti F,Blasi P,Hammer MF,et al.Disequilibrium of multiple markers on the human Y chromosome,Ann Hum Genet,1992,56∶303-310.
4 Hammer MF.A recent insertion of an Alu element on the Y chromosome is useful marker for human population studies.Mol Biol Evol,1994,11∶749-761.
5 Britten RJ,Baron WF,Stout DB,et al.Sources and evolution of human Alu repeated sequences,Proc Natl Acad Sci USA,1998,85(13)∶4770-4774.
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6 Hammer MF, Horai S.Y chromosome DNA variation and the peoples of Japan.Am J Hum Genet,1995,56(4)∶951-962.
7 Hammer MF,Spurdle AB,Karafet T,et al.The geographic distribution of human Y chromosome variation.Genetics,1997,145(3)∶787-805.
8 尤中.云南民族史.第1版.昆明：云南大学出版社，1994.5-11.
9 Spurdle AB,Hammer MF,Jekins T.The Y Alu polymorphism in southern African populations and its relationship to other Y-specific polymorphisms.Am J Hum Genet,1994,54(2)∶319-330.
(收稿：1998-12-16 修回：1999-06-22), 百拇医药