引用本文
刘翠兰, 杨罕, 张春梅, 李介男. 武汉地区汉族人群线粒体DNA RegionⅤ区9bp片段缺失多态性[J]. 刑事技术,2014,39(4): 27-28
LIU Cui-lan, YANG Han, Zhang Chun-mei, LI Jie-nan. Polymorphism of 9bp deletion in mitochondrial DNA region v in Han people living in Wuhan area[J]. Forensic Science and Technology,2014,39(4): 27-28  
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武汉地区汉族人群线粒体DNA RegionⅤ区9bp片段缺失多态性
刘翠兰, 杨罕, 张春梅, 李介男
武汉市公安局刑事科学研究所,430024

作者简介:刘翠兰(1971—),女,湖北武汉人,硕士,主任法医师,主要从事法医物证研究及检验。Tel:13397193952;E-mail:46993830@99.com

摘要

目的 研究武汉地区汉族群体线粒体DNA RegionⅤ区9bp片段缺失多态性。方法 PCR扩增后采用银染技术分离片段,检测武汉地区汉族群体线粒体DNA RegionⅤ区9bp片段缺失的频率。结果 在武汉地区汉族239个无关个体中发现标准型、缺失型两种多态类型,9bp片段缺失频率为17.15%。结论 武汉地区汉族群体在DNA RegionⅤ区9bp片段存在缺失多态性。

关键词: 线粒体DNA; 遗传多态性; 缺失
中图分类号:DF795.2 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2014)04-0027-02
Polymorphism of 9bp deletion in mitochondrial DNA region v in Han people living in Wuhan area
LIU Cui-lan, YANG Han, Zhang Chun-mei, LI Jie-nan
Wuhan Institute of Forensic Science, Wuhan 430024, China
Abstract

Objective To investigate the 9bp deletion polymorphism of mitochondrial DNA region V in Han population living in Wuhan area.Methods Polymerase chain reaction and silver-staining were used to detect the frequencies of 9bp deletion polymorphism of mitochondrial DNA region V in Han people living in Wuhan area.Results Two types of polymorphism including standard type and deletion type were found in 239 unrelated individuals. The frequency of 9bp deletion is 17.15%.Conclusion There is the polymorphism of deletion in mitochondrial DNA region V in Han people living in Wuhan area.

Keyword: mitochondrial DNA; genetic polymorphism; deletion

1981年, Anderson等[1]完成了整个人类线粒体DNA16569个bp的测序工作, 发现mtDNACO/tRNAlys基因间的非编码区V含有2 个9bp串联重复序列(CCCCCTCTA), 位于mtDNA第8272-8289位核苷酸。之后的研究表明其中一个重复序列在DNA复制过程中可能由于滑链错配而出现丢失[2], 随之产生长度的变化, 从而产生不同的多态类型。一些国内外学者对不同地域人群mtDNA9bp缺失频率进行了研究[3, 4, 5], 但未见武汉汉族人群相关报道及基础数据研究, 本文检测了武汉地区汉族群体DNA RegionⅤ 区9bp片段缺失多态性, 现报道如下:

1 材料与方法
1.1 样品及DNA提取

武汉地区239份汉族无关健康个体EDTA抗凝血由武汉同济医院血库提供。所有样品用Chelex-100法提取DNA[6]。

1.2 PCR扩增及产物检测

采用Wrischnik LA[7]等报道的引物:MT8196 5'-acagtttcatgcccatcgtc-3' ; MT8316:5'-atgctaagttagctttacag-3'。本实验采用10μ L反应体系进行扩增, 内含200μ mol/L dNTPs, 50mmol/L KCl, 10mmol/L Tris-HCl (pH8.3), 1.5mmol/L MgCl2, 10~20ng 模板DNA, 0.2(mol/L每条引物, 0.5U Taq DNA聚合酶。PCR循环参数为95℃ 2min, 然后94℃ 30s, 60℃ 30s, 72℃ 35s, 共32个循环, 再72℃延伸5min。扩增产物经非变性聚丙烯酰胺凝胶(T=6%, C=5%)电泳后, 银染显带。

1.3 等位基因的测序

从凝胶中回收不同的等位基因, 以其作为模板按上述条件扩增后, PCR产物直接测序。

1.4 统计学分析

直接计数法计算基因频率, 采用X2检验基因型分布是否符合Hardy-Weinberg平衡, 计算杂合度(H)、个体识别能力(Dp)、多态性信息含量(PIC)等多态性统计参数。

2 结 果
2.1 银染结果(见图1)

图1 线粒体DNA RegionⅤ 区9bp片段多态性电泳图谱

2.2 序列测定结果

121bp的样本序列与Anderson 序列一致, 存在2个拷贝的9bp(CCCCCTCTA)重复序列; 112bp的样本序列只有1个9bp重复序列, 缺失了1个拷贝。

D1(112bp序列): agatgcaatt cccggacgtc taaaccaaac cactttcacc gctacacgac cgggggtata

ctacggtcaa tgctctgaaa tctgtggagc aaaccacagt ttcatgccca tcgtcctaga

attaattccc ctaaaaatct ttgaaatagg gcccgtattt accctatagc a ccccctctag agcccactgt aaagctaact tagcattaac cttttaagtt aaagattaag agaaccaaca cctctttaca gtgaaatgcc ccaactaaat actaccgtat ggcccaccat

D1:(121bp序列): agatgcaatt cccggacgtc taaaccaaac cactttcacc gctacacgac cgggggtata ctacggtcaa tgctctgaaa tctgtggagc aaaccacagt ttcatgccca tcgtcctaga attaattccc ctaaaaatct ttgaaatagg gcccgtattt accctatagc accccctcta ccccctctag agcccactgtaaagctaact tagcattaac cttttaagtt aaagattaag agaaccaaca cctctttaca gtgaaatgcc ccaactaaat actaccgtat ggcccaccat

2.3 统计学计算结果(见表1)
表1 239例武汉汉族群体调查结果

杂合度(H)为0.2854, 个体识别能力(Dp)为0.2842, 多态性信息含量(PIC)为0.2437。

3 讨 论

研究表明线粒体DNA RegionⅤ 区9bp片段缺失多态性有4种多态类型[4]:(1)标准型: 即有2个串联重复的9bp 序列, 片段大小为121bp; (2)缺失型:仅有单拷贝9bp重复, 即9bp缺失, 片段大小为112bp; (3)3型:有3拷贝9bp 重复, 片段大小为130bp; (4)长型:标准序列前加入4个C, 片段大小为125bp。

由于线粒体DNA不发生遗传重组和具有碱基的高突变频率, 对群体遗传学、法医学等研究都具有重要的意义。孙宏钰等[6] 研究中国6个群体在线粒体DNA RegionⅤ 的缺失的频率, 发现标准型、缺失型和3型3种多态类型。姚永刚等[8]报道了16个少数民族群体和9个地区的汉族群体在线粒体DNA RegionⅤ 的缺失的频率, 并研究了缺失的地理分布情况及群体迁移流动的情况。姚永刚等[3] 还研究了中国人线粒体9bp片段缺失的进化历史及与东亚和东南亚群体的相关性。本文检测了武汉地区汉族人群239个无关个体, 检测出标准型、缺失型2种多态类型, 其中标准型个体为198, 缺失型个体为41, 缺失频率为17.15%, 2种多态类型片段大小分别为121bp和112bp, 测序结果表明121bp的样本的序列与Anderson 序列一致, 存在2个拷贝的9bp(CCCCCTCTA)重复序列, 112bp的样本的序列只有1个9bp重复序列, 缺失了1个拷贝。杂合度(H)为0.2854, 个体识别能力(Dp)为0.2842, 多态性信息含量(PIC)为0.2437, 证明其在法医学上有一定应用价值。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] AndersonS, Bankier A T, Barrell B G, et al. Sequence and organization of the human mitochondrial genome [J ]Nature, 1981, 290(9: )457-65. [本文引用:1]
[2] Tomas M C, et al. Molecule instability in the CO/tRNAlys intergenic region of the human mitochondrial genome; multiple orgins of the 9-bp deletion and heteroplasmy for repand ed repeats[J]. Phil Trans R Soc Lond B, 1998, 353: 955. [本文引用:1]
[3] Yao YG, Watkins WS, Zhang YP. Evolutionary history of the mtDNA 9-bp deletion in Chinese populations and its relevance to the peopling of east and southeast Asia[J]. Hum Genet, 2000, 107(5): 504-512. [本文引用:2]
[4] 李永念, 左丽, 柯越海, 等. 中国布依族、苗族人群线粒体DNA RegionⅤ区的遗传多态性. 中华医学遗传学杂志, 2002, 19(2): 138-140. [本文引用:2]
[5] Soodyall H, Vigilant L, Hill AV, et al. mtDNA control-region sequence variation suggests multiple independent origins of an “Asian-specific” 9-bp deletion in sub-Saharan Africans[J]. Am J Hum Genet, 1996, 58(3): 595-608. [本文引用:1]
[6] 孙宏钰, 黄艳梅, 伍新尧, 等. 中国6个群体线粒体DNA RegionⅤ的缺失多态性[J]. 中山大学学报(医学科学版), 2004, 25(4): 308-314. [本文引用:2]
[7] Wrischnik LA, Higuchi RG, Stoneking M, et al. Length mutations in human mitochondrial DNA: direct sequencing of enzymatically amplified DNA[J]. Nucleic Acids Res, 1987, 15(2): 529-542. [本文引用:1]
[8] 姚永刚, 袁志刚, 周曾娣, 等. 中国民族人群线粒体DNA 9bp序列缺失的分布[J]. 自然科学进展, 2001, 11(4): 353-359. [本文引用:1]