(中国医科大学法医学院,辽宁 沈阳 110001)
多巴胺受体 D5(dopamine receptor D5,DRD5)基因存在单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP),为探讨其在法医学中的应用价值,本研究调查DRD5基因启动子区 rs77434921,5′-UTR区的rs2076907以及编码区的rs6283、rs1800762共4个SNP位点在中国北方汉族群体中的频率分布,以探讨其法医学意义。
中国北方汉族无血缘关系的健康人血液样本206例,由中国医科大学法医学院法医血清教研室提供。酚-氯仿法提取基因组DNA。
DRD5有两个假基因 DRD5Ψ1和 DRD5Ψ2,三者具有95%的同源性[1],本研究结合美国国家生物技术信息中心(National Center of Biotechnology Information,NCBI)数据库,利用软件Oligo 6.0设计两对特异性引物,由上海生工生物工程有限公司合成。引物序列见表1。
表1 引物序列
PCR体系为20μL的LA Taq®酶缓冲体系(大连宝生物工程有限公司),包括模板约10ng,2×GC缓冲液Ⅰ 10μL,2.5mmol/L dNTP 1.5μL,10μmol/L 上、下游引物各1.5μL,LA Taq 1U,灭菌去离子水补足。启动子区(2163bp)反应条件为94℃ 3min;94℃ 1min,61℃ 45s,72℃ 2min,循环 33 次。编码区(922bp)反应条件为 94℃ 3 min;94℃ 1 min,60℃ 40 s,72℃1min,循环30次。
PCR产物经扩增后委托华大基因有限公司进行序列分析。
采用直接计数法计算基因型频率和等位基因频率,对基因型分布是否符合Hardy-Weinberg平衡进行χ2检验,用Haploview v4.1软件分析rs77434921、rs2076907、rs6283、rs1800762 的连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)关系,按文献[2]介绍的方法计算群体遗传学参数,包括多态信息含量(PIC)、个体识别率(DP)、偶合率(Pm)、非父排除率(PE)、期望杂合度(He)、观察杂合度(Ho)。
206例中国北方汉族个体DRD5基因的4个SNP位点的遗传多态性分布见表2。经χ2检验表明4个位点的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05),rs2076907 与 rs6283的 DP 值较高,相关的群体遗传学参数见表3。
表2 中国北方汉族群体DRD5基因4个SNP等位基因及其基因型频率 (n=206)
表3 中国北方汉族群体DRD5基因4个SNP的群体遗传学参数
本研究共检出5种单倍型(表4),应用Haploview v4.1软件进行分析,可见3个位点显示出连锁不平衡。经计算群体遗传学参数,得到单倍型的DP为0.651,PE为0.455。
表4 中国北方汉族群体DRD5基因的单倍型与频率
人类DRD5基因位于4p16.1,全长2398bp,仅有一个外显子,可编码477个氨基酸[3]。目前为止,美国NCBI数据库共报道了136个SNP位点,主要分布在启动子区和编码区。本研究对206例中国北方汉族健康无关个体位于启动子区和编码区的4个SNP位点的多态性分析,基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。同时通过对上述4个位点的等位基因频率及群体遗传学参数的计算,表明位于5′-UTR区的rs2076907和编码区的rs6283基因型和等位基因频率分布较好,并且二者的DP值均大于0.5,杂合度(He、Ho)相对良好,属于具有较高鉴别能力的遗传标记,较适合应用于法医学个体识别和亲权鉴定。而另外两个SNP位点rs77434921和rs1800762基因型和等位基因频率分布较差。定位在同一染色体上或距离较近的SNP常常会出现连锁遗传现象。从上述数据可以看出,本研究所选的4个SNP位点处于连锁不平衡状态,通过计算单倍型的群体遗传学参数,得到了相应的DP和PE值,DP值大于0.5,属于具有较高鉴别能力的遗传标记,可用于法医学个体识别与亲权鉴定。
将本研究调查结果与NCBI数据库中已报道的人群进行比较,发现rs2076907位点在欧洲人群及南非人群中CC型未检出,通过统计分析显示,中国北方汉族群体与该人种和群体之间的基因型和等位基因频率的差异具有统计学意义(P<0.05)[4];同时位点rs1800762在中国北方汉族与撒哈拉以南非洲人群中的分布差异也具有统计学意义(P<0.05)[4];而其他两个位点并未检出不同。上述数据表明,位于人类DRD5基因5′-UTR区的位点rs2076907与位于编码区的位点rs1800762的遗传多态性存在种族或人种差异,对法医学个体识别中的种族鉴定具有一定意义。
[1]Marchese A,Beischlag TV,Nguyen T,et al.Two gene duplication events in the human and primate dopamine D5 receptor gene family[J].Gene,1995,154(2):153-158.
[2]侯一平.法医物证学[M].第3版.北京:人民卫生出版社,2009:15-23.
[3]Housley DJ, Nikolas M, Venta PJ,et al.SNP discovery and haplotype analysis in the segmentally duplicated DRD5 coding region[J].Ann Hum Genet,2009,73(Pt 3):274-282.
[4]http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp_ref.cgi?locusId=1816.