D1S549、D3S1754和D22S683基因座在中国成都地区汉族群体中的遗传多态性研究
作者：辛军平 陈国弟 张红玲
单位：辛军平 陈国弟:华西医科大学法医学系，成都，610044；张红玲:贵阳医学院法医学教研室，550004
关键词：
D1S549 【摘要】目的 为了解中国成都地区汉族群体D1S549、D3S1754和D22S683基因座基因频率分布，获得中国成都地区汉族群体三个STR基因座的群体遗传数据，探究在法医学应用中的意义。方法 应用PCR扩增技术，聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳对D1S549、D3S1754和D22S683基因座分型。结果 109个个体中D1S549共检出9个等位基因，23种基因型；D3S1754共检出9个等位基因，15种基因型；D22S683共检出10个等位基因，30种基因型。三个STR基因座基因型频率分布总的看来符合Hardy-Weinberg平衡。三个STR基因座在中国成都地区汉族群体中的观察杂合度分别为0.7～0.76，非父排除概率分别为0.4711～0.6404，个人识别机率分别为0.8693～0.9422。结论 结果显示D1S549、D3S1754和D22S683基因座在群体遗传学研究和法医学个人识别中有较高的应用价值。
, http://www.100md.com
Han population genetic polymorphism data of D1S549,D3S1754 and D22S683 locus in Chengdu area. Xin Junping1, Chen Guodi1 Zhang Hongling2. 1.Institute of Forensic Medicine, West China University of Medical Sciences. Chengdu. 610041 P.R.China. 2.Department of Forensic Medicine, GuiYang college of Medical Sciences GuiYang. 550004 P.R.China.
【Abstract】Objective To obtain the alleles frequencies and genetic data of three short tandem repeat (STR) loci (D1S549, D3S1754 and D22S683) in Chinese Han population of Chengdu area. Methods Using the polymerase chain reaction (PCR), three STR loci (D1S549, D3S1754 and D22S683) were amplified on DNA samples extracted from EDTA-blood of 109 unrelated individuals. The PCR products were analyzed by polyacrylamide gel (PAG) vertical electrophoresis. Results 9 alleles and 23 genotyp es were found at D1S549 locus, 9 alleles and 15 genotypes were found at D3S1754 locus, 10 alleles and 30 genotypes were found at D22S683 locus. The alleles frequencies of three STR loci revealed no significant deviation from the Hardy-Weinberg equilibrium. The heterozygosity of D1S549,D3S1754 and D22S683 were 0.7～0.76 respectively. The chance of exclusion were 0.4711～0.6404, and power of discrimination were 0.8692～0.9422. Conclusion The results in this study suggest that three STR loci (D1S549, D3S1754 and D22S683) are useful markers for individual identification and paternity test in the fields of forensic science and genetics.
, 百拇医药
【Key Words】Short tandem repeat Polymerase chain reaction Locus Genetic polymorphism
D1S549、D3S1754和D22S683短串联重复序列分别定位于人类第1、3和22号染色体，其核心序列分别为：(GATA)n、(CTAT)n、(TATC)n。由人类基因库提供引物序列。关于D1S549、D3S1754和D22S683基因座中国成都地区汉族群体中基因频率分布状态未见报道。本文作者建立了D1S549、D3S1754和D22S683基因座的分型标准，获得了中国成都地区汉族群体三个STR基因座的基因型和等位基因频率，为人类群体遗传学研究提供参考数据，为法医学个人识别提供了新的遗传标记。
材料与方法
1.样品及DNA制备 109份无血缘关系个体的静脉血采自成都地区汉族人群，样品 EDTA抗凝，常规酚/氯仿提取基因组DNA[1]。
, 百拇医药
2.引物 由GIBCOBRL公司合成，引物序列及测序结果如下：
D1S549：A：5’-CAA AGA GGA CAT GTG TTT GTG-3’
B：5’-TAC CAG CAA TGG GTA GTA TGG-3’
D3S1754:A：5’-ACG CTT TTA AGG GGT TTT TG-3’
B：5’-CAT TTC TGA TCT GGA ACG CT-3’
D22S683:A：5’-AAC AAA ACA AAA CAA AAC AAA CA-3’
B：5’-GGT GGA AAT GCC TCA TGT AG-3’
, 百拇医药
3.聚合酶链反应 每一扩增样本含人类基因组DNA 2～40ng,1×Taq缓冲液，1.5mmol/L MgCl2，1U Taq聚合酶(Gibcobrl),150μ mol/L dNTP,引物各0.25μ mol/L,反应体积20μl,液体石蜡覆盖。在热循环仪(Hema)中94℃变性45秒，58℃退火30秒，72℃延伸30秒，循环30个周期。
4.电泳及显色 聚丙烯酰胺凝胶垂直板(T=6%,C=5%)，电压25V/cm,电泳90～120分钟，硝酸银法染色。
5.等位基因标准物的构建 用几个不同基因型个体的DNA混合后进行PCR扩增，产物与等位基因标准参考样品(由西班牙Lareu MV教授提供)同步电泳，按照电泳谱带对应等位基因标准参考样品所处的位置，确定制备的等位基因标准物片段大小。根据国际法医血液遗传学会推荐的命名原则，按核心序列重复单位个数命名[2，3]。
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6.数据处理 按文献[5]对群体数据作Hardy-Weinberg平衡吻合度检验。杂合度按文献[4]方法计算。在法医学应用中的遗传标记需计算个人识别机率(DP)和非父排除率(CE)，方法按文献[5，6]计算。
结果
1.电泳分型结果D1S549，D3S1754、D22S683基因座电泳分型结果见照片1、2、3。
照片1 D1S549电泳分型结果(上为阴极)
Picture 1 Results of D1S549 typing by electrophoresis (upside is negative)
, http://www.100md.com
M:Allele ladder *10～ *18 (from down to up).
Lane 1:13/14 Lane 2:12/13 Lane 3:11/14 Lane 4:10/13
Lane 5:13/15 Lane 6:14/16 Lane 7:16/18 Lane 8:12/17 Lane 9:14/14
2.Hardy-Weinberg平衡检验 三个基因座基因分布分别作Hardy-Weinberg平衡检验。结果见表1。
表1 中国成都地区汉族群体D1S549、D3S1754、D22S683
的基因型分布及Hardy-Weinberg平衡检验
, 百拇医药
Tab 1 Distribution of genotypes and hardy-weinberg equilibrium of D1S549、D3S1754 and D22S683 in Han Chinese populations of Chengdu area
D1S549
D3S1754
D22S683
基因型
样本数
基因型
样本数
基因型
样本数
, http://www.100md.com
10-13
1
7-11
2
7-10
2
11-13
2
8-11
1
8-1
9
11-14
, 百拇医药 1
9-13
3
8-9
7
11-15
1
10-15
1
8-10
12
12-12
2
11-11
, http://www.100md.com
1
8-11
9
12-13
7
11-12
8
8-12
7
12-14
5
11-13
12
, 百拇医药 8-13
1
12-15
3
11-14
3
8-14
7
12-16
2
12-12
10
8-15
, 百拇医药 2
12-17
1
12-13
23
8-16
2
13-14
4
12-14
8
9-10
3
13-15
, 百拇医药
5
13-13
20
9-11
4
13-16
12
13-14
15
9-12
1
14-14
2
, 百拇医药
13-15
1
9-14
1
14-15
4
14-14
1
9-15
3
14-16
10
9-16
, 百拇医药
1
14-17
1
10-10
7
14-18
1
10-11
6
15-15
13
10-12
2
, 百拇医药
15-16
16
10-13
1
16-16
6
10-14
4
16-18
2
10-15
3
17-17
, 百拇医药
2
11-12
1
11-14
1
11-15
1
13-14
1
14-14
1
14-15
1
, 百拇医药
15-15
2
15-16
1
103
109
103
x2=12.2698
x2=2.8524
x2=3.8574
df=3
df=6
, 百拇医药
df=6
p<0.05
p>0.05
p>0.05
照片2 D3S1754电泳分型结果(上为阴极)
Picture 2 Results of D3S1754 typing by electrophoresis (upside is negative)
M:Allele ladder * 7～*15 (from down to up).
, http://www.100md.com
Lane 1:9/13 Lane 2:8/11 Lane 3:7/15 Lane 4:13/14
Lane 5:13/14 Lane 6:12/12 Lane 7:10/15
照片3 D22S683电泳分型结果(上为阴极)
Picture 1 Results of D22S683 typing by electrophoresis (upside is negative)
M:Allele ladder *7、*8、*9、*11、*13、*15、*16(from down to up).
, 百拇医药
Lane 1:7/11 Lane 2:10/11 Lane 3:10/13 Lane 4:9/14
Lane 5:8/15 Lane 6:15/16 Lane 7:11/12
3.三个基因座等位基因频率分布 根据三个基因座等位基因频率分布，分别计算出中国成都地区汉族群体三个基因座的杂合度、非父排除概率及个人识别机率，见表2。
表2 中国成都地区汉族D1S549、D3S1754、D22S683基因座的等位基因频率、杂合度、排除概率及个人识别能力
Table 2 The alleles frequencies, heterozygosity, chance of exclusion and power of discrimination of D1S549, D3S1754 and D22S683 in Chinese Han population of Chengdu area
, 百拇医药
基因座
等 位 基 因
Ho
He
DP
CE
*7
*8
*9
*10
*11
*12
, 百拇医药
*13
*14
*15
*16
*17
*18
D1S549
.0049
.0194
.1068
.1505
, 百拇医药
.1456
.2670
.2621
.0291
.0146
0.76
0.81
0.9335
0.6140
D3S1754
.0092
.0046
.0138
, 百拇医药
.0046
.1284
.2706
.4312
.1284
.0092
0.70
0.71
0.8692
0.4711
D22S683
.0097
.3155
, 百拇医药
.0971
.2282
.1068
.0534
.0146
.0825
.0728
.0194
0.73
0.82
0.9422
0.6404
讨 论
, 百拇医药
STR基因座的遗传多态性为人类遗传学、群体遗传学研究提供了依据。我们选择了D1S549、D3S1754、D22S683基因座对中国成都地区汉族进行了基因型分布的研究，获得群体遗传学数据。三个基因座基因型频率分布总的看来符合hardy-Weinberg平衡检验。根据表2结果，D1S549基因座共检出9个等位基因(*10～*18)，片段大小为168bp～200bp,基因频率最高为0.2670。D3S1754基因座共检出9个等位基因(*7～*15)，片段大小为168bp～200bp，基因频率最高为0.4312。D22S683基因座共检出10个等位基因(*7～*16)，片段大小为182bp～218bp，基因频率最高为0.3155(直方图1，2，3)。
Alleles
, 百拇医药 图1 中国成都地区汉族D1S549基因座等位基因的频率分布
Figure 1 The alleles frequencies of D1S549 locus in Chinese
Han population of Chengdu area
Alleles
图2 中国成都地区汉族D3S1754基因座等位基因的频率分布
Figure 2 The alleles frequencies of D3S1754 locus in Chinese Han
, http://www.100md.com
population of Chengdu area
Alleles
图3 中国成都地区汉族D22S683基因座等位基因的频率分布
Figure 3 The alleles frequencies of D22S683 locus in Chinese
Han population of Chengdu area
D1S549、D3S1754、D22S683基因座属四核苷酸重复，基因频率分布好，提供的信息 大，对成都地区汉族群体具较高非父排除率(0.4711～0.6404)和个人识别能力(0.8693～0.9422)，是群体遗传学研究和法科学应用理想的STR位点。
, 百拇医药
参考文献
1.金冬雁，黎孟枫主译.分子克隆实验指南.第2版.北京：科学出版社，1992：955
2.Baer W, et al. PNA recommendations: further report of the DNA Commission of the ISFH regarding the use of short tandem repeat systems, international Society for Forensic Haemogenetics. Int J Legal Med, 1997:110
3.DNA Commission of the International Society for Forensic Haemogenetics. Report concerning further recommendations of the DNA Commission of the ISFH regarding PCR-based polymorphisms in STR. Int J Legal Med, 1994,107:159
, 百拇医药
4.Hou Y, et al. Comparison of different teats for deviation from Hardy-Winberg equlibrium of AMFLP population data. In:Bar W,Fiori A,Rossi U.eds. Advanaces in Forensic Heamogenetics 5.Berlin Heideberg New York:Spinger-Verlag,1994,511
5.Ohno Y, et al. A simple method for calculating the probability of excluding paternity with any number of codominant alleles. Forensic Sci Int,1982,19:93
6.Fisher RA, et al. Standard calculations for evaluating a blood group system. Heredity,1951,5:95
(收稿：1999-01-20), 百拇医药
单位：辛军平 陈国弟:华西医科大学法医学系，成都，610044；张红玲:贵阳医学院法医学教研室，550004
关键词：
D1S549 【摘要】目的 为了解中国成都地区汉族群体D1S549、D3S1754和D22S683基因座基因频率分布，获得中国成都地区汉族群体三个STR基因座的群体遗传数据，探究在法医学应用中的意义。方法 应用PCR扩增技术，聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳对D1S549、D3S1754和D22S683基因座分型。结果 109个个体中D1S549共检出9个等位基因，23种基因型；D3S1754共检出9个等位基因，15种基因型；D22S683共检出10个等位基因，30种基因型。三个STR基因座基因型频率分布总的看来符合Hardy-Weinberg平衡。三个STR基因座在中国成都地区汉族群体中的观察杂合度分别为0.7～0.76，非父排除概率分别为0.4711～0.6404，个人识别机率分别为0.8693～0.9422。结论 结果显示D1S549、D3S1754和D22S683基因座在群体遗传学研究和法医学个人识别中有较高的应用价值。
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Han population genetic polymorphism data of D1S549,D3S1754 and D22S683 locus in Chengdu area. Xin Junping1, Chen Guodi1 Zhang Hongling2. 1.Institute of Forensic Medicine, West China University of Medical Sciences. Chengdu. 610041 P.R.China. 2.Department of Forensic Medicine, GuiYang college of Medical Sciences GuiYang. 550004 P.R.China.
【Abstract】Objective To obtain the alleles frequencies and genetic data of three short tandem repeat (STR) loci (D1S549, D3S1754 and D22S683) in Chinese Han population of Chengdu area. Methods Using the polymerase chain reaction (PCR), three STR loci (D1S549, D3S1754 and D22S683) were amplified on DNA samples extracted from EDTA-blood of 109 unrelated individuals. The PCR products were analyzed by polyacrylamide gel (PAG) vertical electrophoresis. Results 9 alleles and 23 genotyp es were found at D1S549 locus, 9 alleles and 15 genotypes were found at D3S1754 locus, 10 alleles and 30 genotypes were found at D22S683 locus. The alleles frequencies of three STR loci revealed no significant deviation from the Hardy-Weinberg equilibrium. The heterozygosity of D1S549,D3S1754 and D22S683 were 0.7～0.76 respectively. The chance of exclusion were 0.4711～0.6404, and power of discrimination were 0.8692～0.9422. Conclusion The results in this study suggest that three STR loci (D1S549, D3S1754 and D22S683) are useful markers for individual identification and paternity test in the fields of forensic science and genetics.
, 百拇医药
【Key Words】Short tandem repeat Polymerase chain reaction Locus Genetic polymorphism
D1S549、D3S1754和D22S683短串联重复序列分别定位于人类第1、3和22号染色体，其核心序列分别为：(GATA)n、(CTAT)n、(TATC)n。由人类基因库提供引物序列。关于D1S549、D3S1754和D22S683基因座中国成都地区汉族群体中基因频率分布状态未见报道。本文作者建立了D1S549、D3S1754和D22S683基因座的分型标准，获得了中国成都地区汉族群体三个STR基因座的基因型和等位基因频率，为人类群体遗传学研究提供参考数据，为法医学个人识别提供了新的遗传标记。
材料与方法
1.样品及DNA制备 109份无血缘关系个体的静脉血采自成都地区汉族人群，样品 EDTA抗凝，常规酚/氯仿提取基因组DNA[1]。
, 百拇医药
2.引物 由GIBCOBRL公司合成，引物序列及测序结果如下：
D1S549：A：5’-CAA AGA GGA CAT GTG TTT GTG-3’
B：5’-TAC CAG CAA TGG GTA GTA TGG-3’
D3S1754:A：5’-ACG CTT TTA AGG GGT TTT TG-3’
B：5’-CAT TTC TGA TCT GGA ACG CT-3’
D22S683:A：5’-AAC AAA ACA AAA CAA AAC AAA CA-3’
B：5’-GGT GGA AAT GCC TCA TGT AG-3’
, 百拇医药
3.聚合酶链反应 每一扩增样本含人类基因组DNA 2～40ng,1×Taq缓冲液，1.5mmol/L MgCl2，1U Taq聚合酶(Gibcobrl),150μ mol/L dNTP,引物各0.25μ mol/L,反应体积20μl,液体石蜡覆盖。在热循环仪(Hema)中94℃变性45秒，58℃退火30秒，72℃延伸30秒，循环30个周期。
4.电泳及显色 聚丙烯酰胺凝胶垂直板(T=6%,C=5%)，电压25V/cm,电泳90～120分钟，硝酸银法染色。
5.等位基因标准物的构建 用几个不同基因型个体的DNA混合后进行PCR扩增，产物与等位基因标准参考样品(由西班牙Lareu MV教授提供)同步电泳，按照电泳谱带对应等位基因标准参考样品所处的位置，确定制备的等位基因标准物片段大小。根据国际法医血液遗传学会推荐的命名原则，按核心序列重复单位个数命名[2，3]。
, http://www.100md.com
6.数据处理 按文献[5]对群体数据作Hardy-Weinberg平衡吻合度检验。杂合度按文献[4]方法计算。在法医学应用中的遗传标记需计算个人识别机率(DP)和非父排除率(CE)，方法按文献[5，6]计算。
结果
1.电泳分型结果D1S549，D3S1754、D22S683基因座电泳分型结果见照片1、2、3。
照片1 D1S549电泳分型结果(上为阴极)
Picture 1 Results of D1S549 typing by electrophoresis (upside is negative)
, http://www.100md.com
M:Allele ladder *10～ *18 (from down to up).
Lane 1:13/14 Lane 2:12/13 Lane 3:11/14 Lane 4:10/13
Lane 5:13/15 Lane 6:14/16 Lane 7:16/18 Lane 8:12/17 Lane 9:14/14
2.Hardy-Weinberg平衡检验 三个基因座基因分布分别作Hardy-Weinberg平衡检验。结果见表1。
表1 中国成都地区汉族群体D1S549、D3S1754、D22S683
的基因型分布及Hardy-Weinberg平衡检验
, 百拇医药
Tab 1 Distribution of genotypes and hardy-weinberg equilibrium of D1S549、D3S1754 and D22S683 in Han Chinese populations of Chengdu area
D1S549
D3S1754
D22S683
基因型
样本数
基因型
样本数
基因型
样本数
, http://www.100md.com
10-13
1
7-11
2
7-10
2
11-13
2
8-11
1
8-1
9
11-14
, 百拇医药 1
9-13
3
8-9
7
11-15
1
10-15
1
8-10
12
12-12
2
11-11
, http://www.100md.com
1
8-11
9
12-13
7
11-12
8
8-12
7
12-14
5
11-13
12
, 百拇医药 8-13
1
12-15
3
11-14
3
8-14
7
12-16
2
12-12
10
8-15
, 百拇医药 2
12-17
1
12-13
23
8-16
2
13-14
4
12-14
8
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3
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, 百拇医药
5
13-13
20
9-11
4
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12
13-14
15
9-12
1
14-14
2
, 百拇医药
13-15
1
9-14
1
14-15
4
14-14
1
9-15
3
14-16
10
9-16
, 百拇医药
1
14-17
1
10-10
7
14-18
1
10-11
6
15-15
13
10-12
2
, 百拇医药
15-16
16
10-13
1
16-16
6
10-14
4
16-18
2
10-15
3
17-17
, 百拇医药
2
11-12
1
11-14
1
11-15
1
13-14
1
14-14
1
14-15
1
, 百拇医药
15-15
2
15-16
1
103
109
103
x2=12.2698
x2=2.8524
x2=3.8574
df=3
df=6
, 百拇医药
df=6
p<0.05
p>0.05
p>0.05
照片2 D3S1754电泳分型结果(上为阴极)
Picture 2 Results of D3S1754 typing by electrophoresis (upside is negative)
M:Allele ladder * 7～*15 (from down to up).
, http://www.100md.com
Lane 1:9/13 Lane 2:8/11 Lane 3:7/15 Lane 4:13/14
Lane 5:13/14 Lane 6:12/12 Lane 7:10/15
照片3 D22S683电泳分型结果(上为阴极)
Picture 1 Results of D22S683 typing by electrophoresis (upside is negative)
M:Allele ladder *7、*8、*9、*11、*13、*15、*16(from down to up).
, 百拇医药
Lane 1:7/11 Lane 2:10/11 Lane 3:10/13 Lane 4:9/14
Lane 5:8/15 Lane 6:15/16 Lane 7:11/12
3.三个基因座等位基因频率分布 根据三个基因座等位基因频率分布，分别计算出中国成都地区汉族群体三个基因座的杂合度、非父排除概率及个人识别机率，见表2。
表2 中国成都地区汉族D1S549、D3S1754、D22S683基因座的等位基因频率、杂合度、排除概率及个人识别能力
Table 2 The alleles frequencies, heterozygosity, chance of exclusion and power of discrimination of D1S549, D3S1754 and D22S683 in Chinese Han population of Chengdu area
, 百拇医药
基因座
等 位 基 因
Ho
He
DP
CE
*7
*8
*9
*10
*11
*12
, 百拇医药
*13
*14
*15
*16
*17
*18
D1S549
.0049
.0194
.1068
.1505
, 百拇医药
.1456
.2670
.2621
.0291
.0146
0.76
0.81
0.9335
0.6140
D3S1754
.0092
.0046
.0138
, 百拇医药
.0046
.1284
.2706
.4312
.1284
.0092
0.70
0.71
0.8692
0.4711
D22S683
.0097
.3155
, 百拇医药
.0971
.2282
.1068
.0534
.0146
.0825
.0728
.0194
0.73
0.82
0.9422
0.6404
讨 论
, 百拇医药
STR基因座的遗传多态性为人类遗传学、群体遗传学研究提供了依据。我们选择了D1S549、D3S1754、D22S683基因座对中国成都地区汉族进行了基因型分布的研究，获得群体遗传学数据。三个基因座基因型频率分布总的看来符合hardy-Weinberg平衡检验。根据表2结果，D1S549基因座共检出9个等位基因(*10～*18)，片段大小为168bp～200bp,基因频率最高为0.2670。D3S1754基因座共检出9个等位基因(*7～*15)，片段大小为168bp～200bp，基因频率最高为0.4312。D22S683基因座共检出10个等位基因(*7～*16)，片段大小为182bp～218bp，基因频率最高为0.3155(直方图1，2，3)。
Alleles
, 百拇医药 图1 中国成都地区汉族D1S549基因座等位基因的频率分布
Figure 1 The alleles frequencies of D1S549 locus in Chinese
Han population of Chengdu area
Alleles
图2 中国成都地区汉族D3S1754基因座等位基因的频率分布
Figure 2 The alleles frequencies of D3S1754 locus in Chinese Han
, http://www.100md.com
population of Chengdu area
Alleles
图3 中国成都地区汉族D22S683基因座等位基因的频率分布
Figure 3 The alleles frequencies of D22S683 locus in Chinese
Han population of Chengdu area
D1S549、D3S1754、D22S683基因座属四核苷酸重复，基因频率分布好，提供的信息 大，对成都地区汉族群体具较高非父排除率(0.4711～0.6404)和个人识别能力(0.8693～0.9422)，是群体遗传学研究和法科学应用理想的STR位点。
, 百拇医药
参考文献
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2.Baer W, et al. PNA recommendations: further report of the DNA Commission of the ISFH regarding the use of short tandem repeat systems, international Society for Forensic Haemogenetics. Int J Legal Med, 1997:110
3.DNA Commission of the International Society for Forensic Haemogenetics. Report concerning further recommendations of the DNA Commission of the ISFH regarding PCR-based polymorphisms in STR. Int J Legal Med, 1994,107:159
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(收稿：1999-01-20), 百拇医药