Page 54 - 南京医科大学学报自然科学版

第41卷第12期
·1760 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2021年12月

visualize the mutation. Results：A total of 74 Y⁃SNPs were selected and constructed in double⁃tube of multiplex system. The SNP
genotypes obtained by Y⁃SNP system were completely consistent with Sanger sequencing results. The low DNA detection limit was 0.14
ng. In addition，this system was suitable for blood stain，oral swabs，nails，hair root. Except chimpanzees and rhesus monkeys，there was
no specific peak in non ⁃ human DNA samples. In P1 pedigree，the Y ⁃ SNP haplogroups and Y ⁃ STR haplotypes of samples were
identical. In P2 pedigree，the Y⁃SNP haplogroups of all samples were identical and Y⁃STR haplotypes were different（mismatched loci ≤
5）. In P3 pedigree，the Y⁃SNP haplogroups of all samples were different and Y⁃STR haplotypes were different（mismatched loci >5）. In
P4 pedigree，the Y ⁃ SNP haplogroups of all samples were identical and Y ⁃ STR haplotypes were different（mismatched loci >5）.
Conclusion：The combination of Y⁃SNP and Y⁃STR can improve the accuracy of familial searching.
［Key words］ forensic genetics；Y⁃SNP；haplogroup；familial searching
［J Nanjing Med Univ，2021，41（12）：1759⁃1766］

人类 Y 染色体呈父系遗传，其中非重组区约占 姓氏相关的预测模型；Wang 等 ［16］ 通过分析曹操同
［1］
95%，以单倍型形式传递给男性后代 。常用遗传 姓后代家族中Y⁃SNP单倍群及其分布频率，可反推
标记有 Y 染色体短串联重复序列（Y chromosome 该历史人物最可能的单倍群；钱恩芳等 ［17］ 将Y⁃SNP
short tandem repeat，Y⁃STR）、Y 染色体单核苷酸多 和Y⁃STR两种遗传标记相结合应用于家系调查，显

态性位点（Y chromosome single nucleotide polymor⁃ 著提高家系认定的可信度等。
phism，Y⁃SNP）等。Y⁃STR基因座组成的单倍型在不 本研究通过调研相关数据库及文献，筛选东亚地
同家系间具有较高多态性，广泛用于家系排查 ［2-4］ ，为 区典型分布的Y⁃SNP位点，基于微测序技术构建复
案件侦查提供线索。此外，高突变率的快速突变Y⁃ 合体系，并评估该体系在家系排查中的应用效能。
STR（rapid⁃mutating Y⁃STR，RM Y⁃STR）基因座 和
［5］
1 材料和方法
高遗传多态性的多拷贝 Y⁃STR（multi⁃copy Y⁃STR，
［6］
MC Y⁃STR）基因座 可进一步提高对同一家系中亲 1.1 材料
缘关系较近的男性个体的区分能力。一般来说，两 1.1.1 位点筛选及引物设计
男性个体间单倍型容差≥3，可排除来自于同一生物 参照 2019 版 Y 染色体谱系树（International So⁃
学家系，但研究发现在排查亲缘关系较远的个体 ciety of Genetic Genealogy，ISOGG）（https：//isogg.
时，26 个 Y⁃STR 基因座容差可低至 1，增加 6 个 RM org/tree/index.html），结合文献调研筛选Y染色体主
［7］
Y⁃STR及MC Y⁃STR基因座后总容差＞3 。因此，在 干单倍群及高频分布于东亚地区的O⁃M122单倍群
实际应用时应综合考虑比对样本间存在容差的基因 下游 SNP 位点。共筛选 74 个 Y⁃SNP 位点，分为两
座数目及其步长、突变率等，适当调整阈值标准 。 组：①核心体系，包含主干单倍群的 37 个 SNP 位点
［8］
Y⁃SNP在家系调查研究中也有重要应用，其具有 （图1A）；②O体系，包含O⁃M122单倍群下游分支的
突变率低、随父系遗传等特征，突变可稳定遗传给男 37 个 SNP 位点（图 1B）。利用软件 Primer Premier
性后代，后代在祖先突变基础上累积新突变 ［9-10］ 。Y V5.0设计PCR及延伸引物（表略，可扫OSID码查看附
染色体单倍群是指具有共同祖先来源的一组Y⁃SNP 表1），并由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。
单倍型，其分布具有群体和地理特异性，可用于未 1.1.2 复合扩增、纯化及分型检测
知男性生物样本的父系溯源 ［11］ 。国际Y染色体命名 PCR 反应体系为 5 μL，包括去离子水 1.05 μL，
委员会（the Y chromosome consortium，YCC）将世界 10×PCR Buffer（含Mg 15 mmol/L）0.5 μL，25 mmol/L
2+
［12］
男性分为20个主干单倍群（A⁃T） ，其中单倍群O⁃ MgCl 2 0.7 μL，引物混合物 0.5 μL，5 U/μL Hotstar
M175、C⁃M130、D⁃M174、N⁃M231约占东亚所有男性 Taq Plus DNA 聚合酶（Qiagen 公司，德国）0.2 μL，
的93%，单倍群O⁃M175约占东亚男性的60% 。已 10 mmol/L dNTP 0.05 μL，5 ng/μL 模板 DNA 2 μL。
［13］
有国内外学者将 Y⁃STR 和 Y⁃SNP 联合应用于家系 PCR反应条件：95 ℃ 5 min后，94 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s，
相关的研究，如Lkhagvasuren等 ［14］ 利用Y⁃STR和Y⁃ 72 ℃ 1 min，循环 40 次，延伸 72 ℃ 10 min。向 PCR
SNP 调查蒙古皇室金氏家族 5 具遗体之间的关系； 产物中加入去离子水1.3 μL，ExoⅠ（10 U/μL）0.4 μL，
Claerhout 等 ［15］ 建立了 Y⁃STR 和 Y⁃SNP 遗传标记与 SAP（1 U/μL）1 μL，10×SAP Buffer 0.3 μL 进行纯