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[目 的]通过增加检测的基因座数量和二代测序的检测方法,获得相同单倍型无关家系个体的Y染色体短串联重复序列的(Y chromosome Short Tandem Repeat,Y-STR)遗传信息,评估其在家系排查中区分相同单倍型的效率,并筛选出多态性更高的遗传标记,为提高实际案件中的家系排查效率提供数据支持。[方 法]在昆明市建设的DNA数据库男性家系排查系统(Y数据库)中,按照不同地区不同姓氏的标准筛选出相同Y-STR单倍型且属于不同家系的样本,并通过样本之间的两两比对进行分组。用中德美联的YSUPP Plus试剂盒检测筛选样本的Y-STR分型,再对检测后仍是相同单倍型的样本进行二代测序。通过直接比对相同单倍型无关家系的样本信息,计算增加Y-STR检测基因座数量以及二代测序对家系排查区分相同单倍型的效率。[结 果]在Y数据库中筛选出了 138例相同单倍型(中德美联的Y37+5检测的Y-STR分型)且无关家系的男性样本,并将样本两两比对进而分成92组。使用中德美联的Y SUPP Plus试剂盒检测138例样本的Y-STR基因座,该试剂盒与Y37+5试剂盒相比,实际上增加22个基因座的检测。两种试剂盒一共检测了59个Y-STRs,共观察到107种单倍型,即有1种单倍型在4个样本中共享;有2种单倍型分别在3个样本中共享;有24种单倍型分别在2个样本中共享。在92组样本中单倍型完全相同的有36组,占比为39.13%;有一个基因座差异的有28组,比例为30.43%;有两个基因座差异的有12组,比例为13.04%;有三个基因座差异的有10组,比例为10.87%;有四个基因座差异的有5组,比例为5.43%;有五个基因座差异的有1组,比例为1.09%。通过增加22个Y-STR基因座的检测,在138个无关男性个体中能够观察到在原有的62种单倍型的基础上增加了 45种单倍型,而存在差异的有15个基因座,有5个基因座在92组样本中存在差异的频率均>10.00%,频率最高的是DYS713基因座为16.30%,最低的为DYS443和DYS526基因座,只有1.09%。在家系排查中根据无关个体的单倍型之间出现差异的基因座个数大于3,则表明其属于不同家系。在92组样本中,仅有6组能够区分出组内样本属于不同家系,家系排查的效率为6.52%。经过DNA定量检测,有2个样本的浓度过低,无法进行上机测序,所以只对单倍型完全相同的36组中的35组(56个样本)进行了二代测序,共检测出47种单倍型,其中有9组样本的组内2个样本单倍型完全相同,约占25.71%。在35组样本比对中:1个基因座差异的有13组,占比37.14%;2个基因座差异的有8组,占比22.86%;3个基因座差异的有4组,占比11.43%;5个基因座差异的有1组,占2.86%。35组样本中主要存在差异的基因座为DYF399Sla/b/c、DYS710、DYS612、DYS720、DYF387Sla/b/c、DYS485 和 DYS644。此外,在56例样本中还观察到:有2例样本在DYS626基因座的STR分型结果丢失;有2例样本在DYS449基因座的STR分型结果丢失;有2例样本在DYS446基因座的STR分型结果丢失。1组样本在DYF387Sla/b基因座的“38”等位基因存在长度相同而重复单元不同的情况;2例样本在DYS627基因座的侧翼序列能够发现SNP。在对35组单倍型相同无关家系的样本的测序比较中,按照基因座差异大于3个才能排除两个样本属于相同家系的标准,则35组样本只有1组样本之间存在5个差异的基因座,排除效率为2.86%。[结 论]本研究结果表明:1.通过比对相同单倍型样本的遗传信息后发现,在家系排查过程中,对于区分相同单倍型的不同家系能够发挥作用的主要手段仍然是增加新的Y-STR基因座并检测其长度多态性;2.添加检测例如DYS713、DYS626、DYF404S1、DYS526b 和 DYF399Sla/b/c 等快速突变(Rapid mutating,RM)Y-STR,因为这些基因座的突变率更高,能够提供更多独特的单倍型,进而提高区分相同单倍型的不同家系的效率;3.DYS710、DYS630、DYS612和DYS720虽然不是RM Y-STR基因座,但它们可能在云南昆明人群中具有较高的群体遗传性,所以这些基因座在区分云南昆明人群的相同单倍型不同家系的实际应用中具有巨大的潜力;4.二代测序技术能够检测基因座的序列差异从而区分为不同等位基因,虽然这对于区分相同单倍型的不同家系的效率不高,但仍可作为提高家系排查鉴定效能的辅助手段。