全 文 ：·研究报告·
生物技术通报
B IO TECHNOLOGY　BULL ETIN 2009年第 12期
广东地区汉族群体线粒体 DNA 9bp
序列缺失频率研究
李彬彬 1 龙燕 2 罗世英 1 王槐高 1 钟志国 3
(1广东医学院基础医学院 ,东莞 523808; 2东莞市人民医院 ,东莞 523018; 3广东医学院附属医院 ,湛江 524023)
　　摘 　要 : 　旨在研究中国广东省部分地区汉族人群线粒体 DNA RegionⅤ9bp序列缺失情况。采用 PCR2PAGE和直接测序
法对 3个群体 144份样本 m tDNA RegionⅤ进行序列分析。结果只检测到标准型和短型 (即 9 bp缺失 )两种多态。广东汉族人
群的平均缺失频率为 2115% ,广州、东莞和湛江汉族人群的缺失频率依次为 2018%、1912%和 2510%。由此得出 ,广东汉族人
群 m tDNA 9 bp缺失频率较高 ,与其它地区汉族群体存在一定的差异。
关键词 : 　广东汉族 线粒体 DNA 9 bp缺失
A Study on the Frequency of 9bp Deletion of M itochondr ia l
DNA in Han Population from Guangdong
L i B inbin1 Long Yan2 Luo Shiying1 W ang Huaigao1 Zhong Zhiguo3
(1 Departm ent of B asic M edicine, Guangdong M edical College, Dongguan 523808; 2 The People’s Hospital of
Dongguan City, Dongguan 523018; 3 The Affiliated Hospita l of Guangdong M edical College, Zhanjiang 524023)
　　Abs trac t: 　 It was to analyze the frequency of 9 bp deletion polymorphism of m itochondrial DNA (m tDNA) regionⅤ in Han popula2
tion from Guangdong. The regionⅤ sequences in total of 144 samp les from three populationswere analyzed by polymerase chain reaction
and polyacrylam ide gel electrophoresis( PCR2PAGE) and direct sequencing. Results showed that only two kinds of polymorphism were
found in these populations. One was standard patter, and the other was short patter ( namely 9 bp deletion). The average frequency of
9 bp deletion in Han population from Guangzhou was 2115% , and the frequencies of 9 bp deletion in Han populations from Guangzhou,
Dongguan and Zhanjiang were 2018% , 1912% and 2510% , respectively. Therefore, it p roved that the frequency of 9 bp deletion of m tD2
NA is higher relatively in Han population from Guangdong, which is different from those in other Han populations.
Key wo rds: 　Han population in Guangdong M itochondrial DNA 9 bp deletion
收稿日期 : 2009209225
基金项目 :湛江市科技计划项目 (2007C04005)
作者简介 :李彬彬 (19762) ,女 ,汉族 ,湖南娄底人 ,硕士 ,讲师 ,主要从事分子遗传学方面研究 ; E2mail: libinbin1022@1261com人类线粒体 DNA (m itochondrial DNA, m tDNA )是存在于细胞核外的唯一遗传物质 ,由 16 569对碱基组成 ,为闭环双链结构。由于其具有严格的母系遗传、进化速率快、群体内变异大、分子结构简单、拷贝数多等特性 ,对群体遗传学、系统发育学、考古学以及法医学等研究都具有重要的意义。1981年 ,Anderson等 [ 1 ]发现 m tDNA CO Ⅱ / tRNA lys基因间的小非编码区 Ⅴ ( region Ⅴ)含有 2个串联重复的 9 bp序列 (CCCCCTCTA )。但随后研究显示该区具有长度多态性 ,有 3种突变型 : ( 1 )长型 :标准序列前 4 个 C加入 ; (2)短型 :仅有单拷贝 9 bp序列 ,即存在9 bp缺失 ; (3) 3型 :有 3拷贝 9 bp重复序列 ,其中最多见的 9 bp缺失。不同地域人群 m tDNA 9 bp缺失频率有很大的差别 [ 2～4 ] ,成为研究群体遗传分化的重要靶点。本研究运用聚合酶链反应 2聚丙烯酰胺凝胶(polymerase chain reaction and polyacrylam ide gel e2lectrophoresis, PCR2PAGE)及直接测序法对中国广东地区 ,包括广州、东莞、湛江汉族人群的 m tDNARegionⅤ9bp缺失情况进行了检测 ,并与其它地区汉
2009年第 12期 李彬彬等 :广东地区汉族群体线粒体 DNA 9bp序列缺失频率研究
族群体进行比较分析 ,试图从其频率分布趋势方面
为各群体的起源、迁徙等提供一些新的证据。
1 材料和方法
111　样本来源和 DNA制备
在知情同意的情况下 ,随机选择无直接血缘关
系 ,与外界通婚较少 ,且至少三代世居于同一地区的
广东汉族健康个体为研究对象 ,其中广州地区 48例
(女 20例 ,男 28例 ) ,东莞地区 52例 (女 29例 ,男
23例 ) ,湛江地区 44例 (女 24例 ,男 20例 )。采集
血液标本 ,依酚 /氯仿法提取总 DNA,并用 DU640核
酸蛋白分析仪 (美国 Beckman公司 )进行定量 ,标
化 , - 20℃保存。
112 PCR扩增和 PAGE鉴定
依据 W rischnik等 [ 5 ]的报道设计并合成引物 ,
引物位点及序列 : P1 819625′ACA GTT TCA TGC
CCA TCG TC 3′28215; P2 831625′ATG CTA AGT TAG
CTT TAC AG 3′28297。反应体系为 25μl,内含 10 ×
PCR Buffer 215 μl, MgCl2 115 mmol/L , dNTPs 200
μmol/L , Taq DNA 015 U ,引物各 011μmol/L以及模
板 DNA 2～20 ng。循环参数为 94℃预变性 5 m in,
94℃变性 40 s、57℃退火 50 s、72℃延伸 1 m in,共 35
个循环 ,最后 72℃充分延伸 5 m in。扩增产物经 8%
聚丙烯酰胺凝胶 130 V恒压电泳 3 h后 ,银染检测。
根据 RegionⅤ的插入 2缺失多态性 ,相应的 PCR产
物有 121、125、112和 130 bp 4种片段。
113 序列测定
随机选取标准型和突变型 PCR扩增产物各 5例
进一步序列测定分析。PCR扩增产物经 2%琼脂糖
电泳后用小量胶回收试剂盒 (大连宝生物工程有限公
司 )进行回收纯化 ,采用 B igDyeTM Tem inator Cycle Se2
quencing Ready试剂盒 (美国 PE公司 )进行序列测定。
测序结果与 mtDNA修订的剑桥标准序列 ( revised cam2
bridge reference sequence, rCRS) [6 ]进行比对。
114 数据处理
统计广东各地区汉族群体的 m tDNA 9 bp缺失
频率 ,并与其它地区汉族群体进行比较分析。
2　结果
211　PCR2PAGE检测结果
PCR检测未见非特异扩增 , 144例受检个体的电
泳图谱只检测到两种带型 (图 1) ,分别为 121 bp和
112 bp,依次对应为标准型和短型 (存在 9 bp缺失 )。
M. 标准分子量 ; 1、3、4、5、8. 标准型 PCR产物 (121 bp) ;
2、6、7、9. 短型 PCR产物 (112 bp)
图 1　m tD NA Reg ionⅤ PCR2PAGE结果
212 序列测定结果
测序结果 (图 2)与 m tDNA修订的剑桥标准序
列相比对 : 121 bp PCR产物在 RegionⅤ的核酸序列
与对应的标准序列相一致 ,即存在 2个串联重复的
9 bp序列 (CCCCCTCTA CCCCCTCTA) ;而 112 bp PCR
产物在 RegionⅤ只有单拷贝的 9 bp序列 (CCCCCTC2
TA) ,即存在 9 bp缺失。
A. 标准型 (双拷贝 9 bp序列 ) ; B. 短型 (单拷贝 9 bp序列 )
图 2　m tD NA Reg ionⅤ序列分析结果
311
生物技术通报 B iotechnology　B u lle tin 2009年第 12期
213 m tDNA的 9 bp缺失频率
广东各地区汉族群体及文献报道 [ 3, 4 ]的中国其
它地区汉族群体 m tDNA RegionⅤ的 9 bp缺失频率
见表 1。
表 1 m tD NA 9bp缺失频率在中国汉族人群中的分布
人群 人数 缺失个体 缺失频率 ( % )
广州汉族 48 10 2018
东莞汉族 52 10 1912
湛江汉族 44 11 2510
云南汉族 3 405 65 1611
四川汉族 3 112 18 1611
武汉汉族 3 57 10 1715
辽宁汉族 3 70 9 12186
新疆汉族 3 48 4 8133
　　3 表示数据来自文献 [ 3, 4 ]
3　讨论
线粒体 DNA RegionⅤ9 bp缺失在群体遗传学
研究上是一个非常有价值的多态性位点。近年来 ,
通过对现今亚太地区及太平洋岛屿沿线人群 m tD2
NA 9 bp缺失的检测 [ 3, 7, 8 ] ,发现其缺失频率呈现地
理趋势 ,且能很好的与史前该地区人类迁移路线相
符 ;对国内各民族群体的研究 [ 3, 4 ]发现其缺失频率
由南向北呈现一个递减的梯度分布 ,支持当前中华
民族南方起源的观点 [ 9 ] ,提示该缺失标记可能对追
踪一些民族群体的亲缘关系和迁移路线有所帮助。
本研究采用 PCR2PAGE方法检测了广东省 3个
地区共 143例汉族个体 m tDNA 9 bp缺失情况。结
果显示 ,广州汉族的缺失频率为 2018% ;东莞汉族
为 1912% ;湛江汉族为 2510% ,平均缺失频率为
2115% ,与已报道 [ 8 ]的中国南方汉族群体的缺失频
率 (2213% )接近。从表 1可见广东汉族群体的缺
失频率略高于我国云南、四川、武汉等地区的汉族群
体 ,但明显高于辽宁、新疆等北方地区的汉族群体。
这与 Yao等 [ 4 ]提出的南方汉族群体的缺失频率比
北方稍高一些 ,沿海汉族群体缺失频率比内陆的也
要高一些是相一致的。从广东省 3个地区的缺失频
率来看 ,广州汉族与东莞汉族群体的频率相对接近 ,
但均低于湛江汉族群体的频率。这可能与其地理分
布有关 ,广州与东莞相距较近 ,生活方式相似 ,他们
之间的基因交流是必然的。另外 ,根据历史记载 [ 10 ] ,
湛江可能是一个不同于广府的民系发展而来的 ,唐朝
初期 ,大量福建莆田人涌入雷州半岛发展成为湛江汉
族的主体 ,在其后的历史上 ,由于地理位置较偏远 ,与
外界发生基因交流和融合的机会较少。而广州、东莞
汉族的形成则有很大的不同 ,其迁入人口较为分散 ,
在形成过程中不断融合了其它地区汉族和少数民族
的遗传特点。
不同民族群体和汉族不同地理群体中 , 9 bp缺
失分布的频率存在一定的差异 ,在一定程度上反映
了各群体的遗传特征 ,也将为进一步研究该 9 bp缺
失是否与某些疾病易感性相关提供基本数据资料。
参 考 文 献
1　 Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, et al. Nature, 1981, 290: 457～
465.
2　 Ivanova R, A strinidis A, Lepage V, et al. Eur J Immunogenet, 1999,
26 (6) : 417～422.
3　 Yao YG,W atkinsW S, Zhang YP. Hum Genet, 2000, 107 (5) : 504～
512.
4　姚永刚 ,袁志刚 , 周曾娣 , 等. 自然科学进展 , 2001, 11 ( 4 ) :
353～359.
5　 W rischnik LA, H iguchi RG, Stoneking M, et al. Nucleic Acids Res,
1987, 15: 529～542.
6　 Andrew RM, Kubacka I, Chinnery PF, et al. Nat Genet, 1999, 83
(23) : 147.
7　 Lum JK, Cann RL. Am J Phys Anthropol, 1998, 105 (2) : 109～119.
8　 Melton T, Peterson R, Redd AJ, et al. Am J Hum Genet, 1995, 57
(2) : 403～414.
9　 Chu JY, HuangW , Kuang SQ, et al. PNAS, 1998, 95: 11763～11768.
10　曾骐 ,潮汕史前文化的新研究 [M ].广东 :暨南大学出版社 , 1994.
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