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目的:调查9个非DNA联合索引系统(combined DNA index system,CODIS)的短串联重复序列(short tandem repeats,STR)基因座D7S3048、D8S1132、D11S2368、D2S1772、D6S1043、D13S325、D12S391、GATA198805、D18S1364在河北汉族人群的等位基因分布,评估其在亲子鉴定中的应用价值。
方法:应用STRtyper10G试剂盒调查147名河北汉族健康无关个体基因分型,Chelex-100法提取血液基因组DNA,进行复合PCR扩增,在ABI3130 DNA自动分析仪上电泳扩增产物,判断基因分型。用PowerStas软件及黑马法医DNA分析软件计算9个基因座的群体遗传学参数,评价其遗传多态性程度。应用卡方检验与其他人群的群体遗传学数据进行比较。从基因组数据库中查询9个基因座的染色体定位,根据染色体位置分析其与IdentifilerTM试剂盒及PowerPlex-16TM试剂盒中17个STR基因座的连锁关系。应用STRtyper10G试剂盒及IdentifileTM试剂盒进行14例缺乏母亲的单亲鉴定及2例发生突变的三联体亲子鉴定,评价该9个STR基因座在亲子鉴定中的应用价值。
结果:19个STR基因座在147名河北汉族无关个体中共检出99种等位基因和336种基因型,遗传多态性参数非常高,杂合度观察值在0.7824～0.9121之间,杂合度期望值在0.8042～0.8792之间,匹配概率在0.0706～0.0345之间,多态信息含量在0.7730～0.8633之间,个体识别率在0.9303～0.9663之间,三联体非父排除率在0.6083～0.7496之间,二联体非父排除率在0.4304～0.5972之间,累计个体识别率＞0.999999999,累计三联体非父排除率达到0.999974,累计二联体非父排除率达0.998759。基因型频率分布经X2检验,除D18S1364基因座外,其余基因座均符合Hardy-Weinberg平衡。
29个STR基因座中,除D12S391与ID中的vWA、D18S1364与ID中的D18S51的物理距离＜5Mb,可能存在连锁关系外,其余7个基因座或者与ID、PP16中的基因座位于不同染色体,或者在同一染色体上,但物理距离＞5Mb,理论上讲,不存在连锁关系。ID中15个STR基因座的CPEtrios为0.9999989,CPEduos为0.99976;联合STRtyper10G中的7个基因座,使CPEtrios和CPEduos分别提高至0.9999999997和0.9999987。
314例单亲鉴定案例,用ID试剂盒检验,15个STR基因座的累计PI值在103～106之间;用STRtyper10G试剂盒,9个STR基因座的累计PI值在103～105之间;两个系统中除D12S391和D18S1364外的22个STR基因座的累计PI值在105～109之间。2例怀疑发生突变的标准三联体亲子鉴定案件,1例为FGA基因座不符合遗传规律,1例为vWA基因座不符合遗传规律,ID试剂盒的累计PI值分别为5945和1860,不能认定父权。检材STRtyper10G试剂盒中的9个基因座均符合遗传规律,两个系统的累计PI值分别为2.76×107、4.88×107,可以认定父权。
结论:STRtyper10G试剂盒中的9个非CODIS STR基因座在中国河北汉族人群具有较高的遗传多态性,除D12S391和D18S1364外,其余7个基因座与IdentifileTM及PowerPlex-16TM中的基因座均无连锁关系,表明对于单亲鉴定、发生突变的案件、以及其它一些复杂的亲缘关系鉴定案件,这7个STR基因座可作为IdentifilerTM或PowerPlex-16TM的有益的补充系统,具有较好的法医学应用价值。