基于27-plex SNPs的四川地区四个族群遗传推断研究

目的基于27-plex SNPs族群推断体系对四川地区汉族、藏族、羌族及彝族四个族群遗传结构及成分进行研究。方法使用27-plex SNPs试剂检验四个族群1054份样本并获取SNPs位点分型,利用主成分分析、聚类分析及系统发育树综合分析族群间遗传关系,使用族群推断软件(DNA Ancestry Analyzer,DAA)推断样本的族群来源并统计推断结果的准确性。结果系统发育树显示四川汉族、藏族、羌族、彝族和其他东亚族群共同聚为一支;主成分分析和聚类分析结果显示四川汉族、藏族、羌族及彝族主要祖先成分均为东亚。除1例样本祖先来源不排除东亚或混合族群外,其余1053份样本均来源于东亚。结论四川地区汉族、藏族、羌族和彝族均为典型的东亚族群,藏族、彝族和羌族的遗传关系较近。使用27-plex SNPs族群推断系统对四川汉族、藏族、羌族和彝族进行遗传推断,结果可靠。     

基于27-plex SNPs的内蒙古地区4个人群的族源推断研究

目的基于27-plex SNPs族群推断体系对内蒙古地区汉族、蒙古族、鄂温克族及达翰尔族的遗传结构及族群成分进行研究。方法使用27-plex SNPs试剂盒检验四个人群的989份样本并获取SNPs位点分型,利用STRUCTURE聚类分析、主成分分析及系统发育树综合分析人群之间的遗传关系,使用族群推断软件DAA v1.0(DNA Ancestry Analyzer,DAA)对族群来源进行推断,通过与已知样本信息对比,推断结果的准确性。结果 STRUCTURE聚类分析和主成分分析结果显示调查的四个民族主要族群成分均为东亚(占92%以上);系统发育树显示四个民族与其他东亚族群的亲缘关系较近,聚为一支;除27份样本祖先来源被归为混合族群或不排除混合族群外,其余样本祖先来源均为东亚,推断准确率达97.27%。结论内蒙古地区汉族、蒙古族、达翰尔族及温克族均为东亚族群,蒙古族、达翰尔族及鄂温克族3个少数民族的遗传关系更近。使用27-plex SNPs族群推断系统对内蒙古地区汉族、蒙古族、达翰尔族及鄂温克族进行遗传推断,结果可靠。     

中国青海藏族、汉族mtDNA控制区遗传多态性

目的研究中国青海藏族、汉族mtDNA控制区遗传多态性。方法收集69份青海藏族和青海汉族无关人群外周血样本，对其mtDNA控制区进行序列分析，计算多个多态性指标。结合其他民族mtDNA遗传资料，根据Nei法计算包括青海藏族和汉族群体在内的11个群体之间的Fst和Rst遗传距离．进行聚类分析，绘制系统发生树。结果在青海藏族和汉族群体mtDNA控制区中分别发现56和59个多态性位点。Rst遗传距离显示青海藏族人群与各人群之间遗传距离均较远（P〈0．05）；青海汉族人群与西安汉族、蒙古族、长沙汉族等人群之间距离较近（P〉0．05）。结论我国青海藏族和汉族人群mtDNA具有相对独特的遗传特征，其遗传多态性和个体识别力较高，可用于民族起源、迁徙、法医学个体识别等领域研究。     

30个 InDels在中国三个民族的遗传学调查及法医学应用

目的调查Qiagen Investigator@ DIPplex试剂盒30个InDels多态性位点在中国汉族、藏族、维吾尔族人群中的群体遗传学数据,评估其法医学应用价值。方法采集汉、藏、维吾尔族各90名无关个体静脉血,提取DNA。使用3130xL毛细管电泳对该270份样品进行分型,通过统计计算相关的群体遗传学参数。结果实验得到270份样品的分型及基因型频率,30个InDels未明显偏离Hardy-Weinberg平衡及连锁平衡,在汉族、藏族、维吾尔族三个人群中的随机匹配概率分别为1.42×10（-11）、7.19×10（-12）、4.74×10（-13）,累积非父排除率（CPE）均大于0．9951。结论该组插入缺失位点在中国的汉族、藏族、维吾尔族人群中具有较高的多态性,能达到较高的个体识别能力,可以作为现有STR检验体系的补充。     

高原适应基因中藏族祖先信息位点的研究

目的基于高原适应基因上的SNPs位点筛选出藏族祖先信息位点。方法本研究利用Mass ARRAY?基因分型系统对183份藏族个体在EGLN1和EPAS1基因上的87个SNPs位点进行分型检测,结合千人数据库中26个世界人群2504份样本的分型数据,进行群体间差异分析,筛选出藏族特异性高的位点作为藏族祖先信息位点(Ancestry informative SNPs,AISNPs),并通过群体间遗传结构对筛选出的位点进行分析评估。结果在87个高原适应基因SNPs位点中,有23个位点在藏族群体中的频率分布具有特异性,可作为藏族AISNPs。STRUCTURE聚类分析结果表明:在K=2时,藏族人群具有与其他26个人群不同的遗传主成分。结论本研究筛选出的23个藏族祖先信息位点可合并到现有的祖先推断体系中,进一步增加针对东亚亚人群的分辨率,也可为相关案件提供侦破线索。     

中国北方汉族与维吾尔族群体8个STR位点的遗传多态性

目的调查中国北方汉族与维吾尔族群体8个STR位点的遗传多态性。方法应用荧光标记引物试剂盒及基因扫描技术检测vWA、TH01、TPOX、CSF1PO、D5S818、D13S317、D7S820、D16S539位点等位基因。结果100例汉族群体共检出62个等位基因,累计非父排除率为0.9975;50例维吾尔族群体共检出52个等位基因,累计非父排除率为0.9973。2群体总个人识别机率均超过0.9999。基因频率分布2群体间存在显著性差异。结论8个STR位点在汉族与维吾尔族群体中具有较高的遗传多态性,频率分布有民族差别。     

东亚人群族源推断SNP Panel分析

目的研发东亚人群中具有较高个体识别率及族源分析能力的SNP Panal。方法以耶鲁大学共计170个SNP Panel(简称170 SNP Panel)为基础,收集其在东亚人群中的检测数据,计算SNP位点的遗传学参数,结合热图分析结果筛选出适合东亚人群的SNP位点,并检测部分藏族及汉族人群样本,运用STRUCTURE软件、主成分分析、热图分析等方法分析其用于族源推断的可能性。结果筛选出45个SNP组成的Panel(简称45 SNP Panel),其中SNP位点的遗传学参数平均值优于170 SNP Panel,与170 SNP Panel达到相同的族源分析及推断能力。而在遗传学参数上,在东亚人群中45 SNP Panel优于170 SNP Panel,体现了其潜在的重要法医学应用价值。     

基于SNP位点的身高预测模型的评估

目的根据报道的547个欧洲人群身高相关SNP位点构建中国汉族男性身高预测模型,评估此模型预测身高的准确性。方法采用Affymetrix SNP Array 6.0芯片和Hi Seq 4000测序平台对59例山东汉族男性样本进行DNA分型检测,并将这547个身高相关SNP位点作为预测因子,采用加权等位基因求和(weight allele sums,WAS)的计算方法建立预测模型。通过受试者工作特征曲线及曲线下面积(area under curve,AUC)对身高预测模型的准确性进行分析。结果样本全基因组关联分析未发现身高显著相关SNP位点。本研究用WAS法构建身高预测模型,获得的AUC值为0.67(95%置信区间为0.53~0.90)。结论用547个SNP位点的WAS模型预测山东汉族男性群体身高具有参考价值,但预测模型准确度的进一步提升需要通过筛选更多具有人群特异性的身高相关SNP位点来实现。     

中国北方汉族群体多巴胺受体D5基因4个SNP遗传多态性

目的调查多巴胺受体D5(dopamine receptor D5,DRD5)基因rs77434921、rs2076907、rs6283、rs1800762 4个SNP位点在中国北方汉族群体中的遗传多态性分布。方法采用PCR测序方法对中国北方汉族206例个体的4个SNP位点进行检测,应用Haploview v4.1软件进行统计分析。结果在中国北方汉族群体中rs77434921、rs2076907、rs6283、rs1800762位点的基因型频率分布均符合Hardy-Weinberg平衡。个体识别能力(DP)分别为0.145、0.532、0.602、0.159,非父排除率(PE)分别为0.004、0.079、0.196、0.007。4个SNP处于连锁不平衡状态,可以组成5种单倍型。结论中国北方汉族人群DRD5基因rs2076907与rs6283位点多态性分布较好,在法医学个体识别与亲子鉴定中具有一定的应用价值。     

藏族、白族18个面部相关SNPs位点多态性及群体差异性研究

目的获取18个面部相关SNPs位点在藏族人群和白族人群的遗传多态性,探索不同民族群体间遗传结构的差异性。方法采用SNa Pshot技术建立18-SNPs位点复合检测体系并检测192名藏族人群和159名白族人群18个SNPs位点的基因型。应用SPSS23.0软件进行统计学分析,R v3.3软件进行主成分分析。结果除了rs987525位点仅检测出一种等位基因G,其余位点的基因分型均具有很好的多态性,其中rs502393、rs7559271、rs920683、rs974448、rs6555969、rs13267109、rs2724626、rs1258763、rs1978860、rs2788888、rs934498 11个SNPs位点的等位基因频率在两个民族群体间差异有显著统计学意义(P0.01),rs502393、rs7559271、rs920683、rs974448、rs642961、rs13267109、rs2724626、rs1978860、rs2788888、rs934498 10个SNPs位点的基因型频率在两个民族群体间差异有显著统计学意义(P0.01),主成分分析(PCA)散点图中4个群体相互独立分布(云南傣族、北京汉族群体数据来自Ensembl千人数据库),群体间遗传结构差异明显。结论藏族、白族18个面部相关SNPs位点的基因分型具有很好的多态性,丰富了我国少数民族面部相关SNPs位点的数据库,其人群结构差异性在法医学应用具有重要的意义。     

个体识别SNPs位点组合筛选与法医学应用价值初探

目的筛选用于包括中国主要民族在内的多个群体个体识别的SNPs位点组合体系。方法以Kidd实验室筛选的86个SNPs位点、欧洲SNPforID组织构建的52-plex SNPs复合检测体系为基础,收集和整理这些位点在HapMap数据库中11个人群的分型数据,计算各位点杂合度和Fst值,筛选杂合度〉0.4,Fst值〈0.06,并在研究人群中处于Hardy-Weinberg和连锁平衡的位点组合。针对这些位点,采用MassARRAY分子阵列技术对自行收集的8个人群（尼日利亚人、坦桑尼亚查加人、印度人、丹麦人、俄罗斯汉特人、中国汉族、藏族、维吾尔族）308份样本进行分型,统计群体遗传学参数。结果按本文标准共筛选出66个SNPs位点,均符合Hardy-Weinberg平衡,之间互不连锁,平均杂合度和Fst值分别为0.475、0.014。在本文收集的8个人群中的随机匹配概率在1.45E-24~4.72E-27之间,累积非父排除率为0.999 995 608~0.999 997 876之间。结论本文筛选的SNPs组合系统具有较强的个体识别能力,可用于本文调查的HapMap数据库中11个人群和本文收集的8个人群的个体识别鉴定。     

血小板同种抗原基因中9个单核苷酸多态性在广西地区壮族和汉族人群中的差异分析

目的检测血小板同种抗原基因中9个单核苷酸多态性在广西地区壮族和汉族人群中的差异。方法利用基于单碱基延伸的单核苷酸多态性（SNP）分型芯片,对广西壮族地区99例壮族个体和107例汉族个体的染色体基因组上10个SNP位点进行了分型,其中9个位于6个血小板同种抗原基因中,1个位于基因间区。此外,结合Hapmap计划第二期公布的四个人群的SNP分型数据,分析这六个人群的遗传结构。结果广西原住汉族人在等位基因频率上未检测到与当地壮族有显著性的差异位点,但在基因型频率上,rs630014和rs9441951两位点是显著差异的。广西壮族人与广西汉族、北京汉族人及日本东京人的遗传结构相近,但与祖先来自欧洲西部和北部的犹他州居民以及尼日利亚伊巴丹的约鲁巴人有显著差异的遗传成分存在。结论壮汉两族由于历史上的多次基因交流可能导致其遗传信息在很大程度上是相近的。     

荧光标记复合扩增毛细管电泳法在SNP分型中的应用

目的采用荧光标记复合扩增毛细管电泳法，对辽南地区汉族人群13个SNP进行等位基因频率调查，并评价其法医学应用价值。方法选择13个双等位基因SNP，应用荧光标记片段长度差异等位基因特异性复合扩增SNP分型方法，对辽南地区汉族人群进行群体调查。结果每个SNP纯合子为单一产物峰，杂合子则为长度不同的两个产物峰。不同位点扩增产物长度不同，根据产物长度和产物峰数量进行SNP分型，其结果与直接测序完全一致。同时获得辽南地区汉族人群13个SNP等位基因频率。结论采用荧光标记复合扩增毛细管电泳法进行SNP分型，方法简单实用，在法医学个人识别领域具有较高的应用。     

二代测序试剂盒SNP位点遗传学参数和对比

目的计算二代测序试剂盒SNP位点的遗传学参数,与STR基因座进行对比,以建立SNP和STR的系统效能换算比例。方法对二代测序试剂盒(Foren Seq~(TM)DNA Signature Prep试剂盒和Precision ID Identity Panel试剂盒)共101个SNP位点进行Hardy-Weinberg平衡检验,计算SNP位点在个体识别、标准三联体鉴定、二联体鉴定及双亲皆疑鉴定中的各项系统效能参数,并与STR基因座进行对比。结果除无基因型频率数据的2个位点外,99个SNP位点符合Hardy-Weinberg平衡检验(P0.05)。Foren Seq~(TM)DNA Signature Prep试剂盒94个SNP位点的累积个体识别率(cumulative discrimination power,CDP)为1-1.152 1×10~(-34),累积三联体非父排除率(cumulative probability of exclusion in trios,CPE_(trio))为1-4.416 9×10~(-8),累积二联体非父排除率(cumulative probability of exclusion in duos,CPE_(duo))为1-8.483 7×10~(-5),双亲皆疑累积排除率(cumulative probability of exclusion in alleged parents cases,CPE_(AP))为1-1.222 7×10~(-12)。Precision ID Identity Panel试剂盒90个SNP位点的CDP为1-2.052 4×10~(-33),CPE_(trio)为1-8.709 3×10~(-8),CPE_(duo)为1-1.1638×10~(-4),CPE_(AP)为1-3.725 7×10~(-12)。在个体识别、标准三联体鉴定、二联体鉴定、双亲皆疑鉴定中,分别平均有2.85、4.51、4.88、4.55个SNP位点等于1个STR基因座的系统效能。结论二代测序试剂盒SNP位点的系统效能较高,多个SNP位点联合可应用于法庭科学中的个体识别和亲子鉴定。     

X染色体上高信息量SNP位点及其法医学价值

人类X染色体长154.8Mb,其上密布SNP位点,蕴涵着大量的信息。用于法医学鉴定的X-SNP标记多态性好、突变率低。本研究从Hapmap、NCBI的数据库中筛选了167个高信息量SNP位点,这些位点的等位基因在北京汉族人群中的分布频率均高于0.3,通过高通量、高灵敏度的检测方法可对各个X-SNP位点进行分型验证,通过正确的统计学分析可得到其法医学多态性参数。X-SNP位点具有一些常染色体遗传标记无法比拟的优点,作为常规STR基因座的补充,能用于解决特殊的亲子鉴定案,性别鉴定和混合斑鉴定。     

基于二代测序平台的90个常染色体SNP分型研究

目的基于二代测序平台进行90个常染色体SNP位点分型,调查其在中国广东汉族人群中的多态性,评估其法医学应用价值。方法采集100例中国广东汉族无关个体外周血样,采用Auto Mate Express TM提取样本DNA,使用HID-Ion Ampli Seq?Identity Panel分型体系复合扩增90个SNP位点制备文库,Ion One Touch?2进行乳化PCR,Ion PGM?平台进行测序,Torrent_Suite_v4.4.2软件及HID_SNP_Genotyper_v4.3.1插件进行数据分析,计算常用法医学参数并与该群体Goldeneye TM 20A体系的检测效能进行比较。结果经Bonferroni法校正后,90个常染色体SNP位点分布均符合Hardy-Weinberg平衡,不存在连锁不平衡现象。各位点平均杂合度(Ho)为0.423,平均个体识别力(DP)为0.560,平均多态信息含量(PIC)为0.329。90个SNP体系的累积个体识别率(CDP)为(1-1.20×10~(-33)),大于20A体系;三联体累积非父排除率(CPE_(tri))为0.999 999 911,二联体累积非父排除率(CPE_(duo))为0.999 882,均小于20A。结论 90个常染色体SNP检测体系可独立应用于法医个体识别和三联体亲子鉴定,并辅助进行二联体亲子鉴定。     

广东地区汉族人群VEGF基因5′端SNP位点遗传多态性

目的调查广东地区汉族人群VEGF基因5′端SNP位点的遗传多态性,为法医学应用及群体遗传学研究提供基础数据。方法 DNA微测序技术SNaPshot分析184例广东地区无关个体VEGF基因5′端4个SNP位点(rs699947、rs1570360、rs833061、rs2010963)的遗传多态性。应用PowerMarker v3.25软件进行统计分析。结果 184例广东地区汉族无关个体VEGF基因5′端4个SNP位点基因分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P0.05),每个位点均检出3种基因型。rs833061和rs699947位点紧密连锁。共检出6种单倍型,其中C-G-T-C、C-G-T-G、A-A-C-G、A-G-C-G频率均10%,为主要单倍型。rs699947、rs833061、rs2010963位点的个人识别率为0.583~0.634,非父排除率为0.133~0.144;4个SNP构成单倍型的个人识别率为0.868,非父排除率为0.438。结论广东地区汉族人群VEGF基因5′端序列呈现出高度遗传多态性,可作为个人识别和亲权鉴定的遗传学指标,同时可用于相关疾病关联分析。     

南通汉族人群17个Y-STR基因座的遗传多态性

目的分析南通汉族人群的基因表型,评测17个Y-STR基因座在南通人群中的应用价值。方法采集343名南通汉族男性无关个体的外周血样本,通过Chelex-100法提取基因组DNA,用Amp FlSTR Yfiler~(TM)试剂盒进行基因分型,并与12个汉族人群[安徽、江苏、江西、山东、上海、浙江(1)、兰州、南阳、泸州、牡丹江、山西和浙江(2)]以及9个少数民族人群(蒙古族、锡伯族、拉萨藏族、青海藏族、哈萨克族、维吾尔族、满族、台湾排湾族和土家族)进行比较。结果南通汉族群体在17个Y-STR基因座共检出327种单倍型,单倍型多样性(haplotype diversity,HD)值为0.999 7,与其他人群间的R_(st)值范围为-0.000 6~0.263 5。多维尺度图结果显示南通汉族人群与大多数汉族人群之间差异无统计学意义,但明显有别于其他少数民族人群。结论 17个Y-STR基因座在南通汉族人群中的群体多态性高,具有法医学应用价值。     

SNRPN基因rs220030位点的分型及甲基化亲缘相关性

目的建立变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术与焦磷酸测序技术对小核核糖核蛋白多肽N(small nuclear ribonucleoprotein polypeptide N,SNRPN)基因rs220030位点的分型方法。建立应用焦磷酸测序技术分析CpG甲基化状态的方法,探讨rs220030位点用于亲缘等位基因判定的可行性。方法应用DGGE技术对97例上海地区汉族家系血样rs220030位点进行分型,同时应用焦磷酸测序技术对其中25例血液来源的家系样本的rs220030位点分型,并对两种方法在SNP分型结果上进行比较。通过重亚硫酸盐修饰联合焦磷酸测序技术分析随机2组家系样本rs220030位点上游CpG甲基化状态,判断甲基化是否有亲缘相关性。结果经DGGE检测97例家系血样rs220030位点分型结果为C纯合子20例,T纯合子29例,C/T杂合子48例。经焦磷酸测序检测25例血液来源的家系样本结果与DGGE检测结果一致。经重亚硫酸盐修饰联合焦磷酸测序技术分析,2组血液来源的家系子代的rs220030位点上游CpG甲基化状态均与母亲较相似。结论相比DGGE技术,焦磷酸测序技术更精确、方便,适合大样本、高通量SNP分型。重亚硫酸盐修饰联合焦磷酸测序技术可以精确分析CpG甲基化状态。rs220030位点可用于亲缘等位基因判定。     

19个STR在人群地域推断中的初步探索

本文汇总了近二十年19个常染色体STR(Short Tandem Repeat)在25个省份汉族人群中的研究报道。统计发现19个STR共有642个等位位点,其中等位位点数目最少的为D8S1179,有20个;数目最多的是D21S11,有60个等位位点。杂合度(He)为0.6203(TPOX)~0.9187(Penta E),多态性指数(PIC)为0.5600(TPOX)~0.9130(Penta E)个体识别率(PD)为0.6279(TPOX)~0.9859(Penta E)。19个STR的CPD、CPE和CMP分别为0.999999999999999999998、0.99999993和1.97×10^-21。通过POPTREE2.0对25个省份汉族19个STR进行聚类分析,发现我国汉族人群的分布有明显南北方地域差异,分为南方省份和北方省份。通过主成分分析也进一步证明了我国汉族人群分布具有南北方地域特点。另外,通过对15个少数民族与其所在省份汉族人群和无关省份汉族人群的STR聚类分析,发现新疆维吾尔族、哈萨克族与新疆汉族聚类在一个亚分支中;广西汉族、云南汉族与该省份的少数民族聚类在一起,这也进一步证明了我国汉族人群和少数民族具有一定的地域分布特性。综上所述,STR不仅可以应用于个体识别、亲子鉴定等,未来还可用于人员地域推断。伴随着STR数量的不断增加和人员STR数据库的不断丰富以及与测序技术的结合,STR技术将会在各类案件中发挥更多作用。