東亞人群線(xiàn)粒體遺傳多態(tài)研究.pdf

1、復(fù)旦大學(xué)碩士學(xué)位論文東亞人群線(xiàn)粒體遺傳多態(tài)研究姓名：高嵩申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：人類(lèi)生物學(xué)指導(dǎo)教師：金力20040501前言十幾年前， “ 非洲夏娃” 假說(shuō)的提出開(kāi)創(chuàng)了 分子遺傳學(xué)手段研究早期人類(lèi)進(jìn)化， 遷徙的先河。 運(yùn)用遺傳學(xué)技術(shù)研究人類(lèi)群體的 進(jìn)化， 就是利用一些遺傳標(biāo)記來(lái)追溯人類(lèi)群體起源遷移事件發(fā)生的大致時(shí)間及路線(xiàn)。 目 前常用的遺傳標(biāo)記 主 要是Y 染色體上非擬常染色體區(qū) 域多 態(tài)， 以 及線(xiàn)粒體D N A 多態(tài)， 再加上部分常

2、染色體區(qū) 域多態(tài)。 由 于Y 染色體非擬常染色體區(qū)域和線(xiàn)粒體 D N A 無(wú)重組以 及嚴(yán)格的單系遺傳特性， 是目 前 最適宜用的 遺傳材料。 分別通過(guò)Y 染色體、 線(xiàn)粒體構(gòu)建父系、母系兩條進(jìn)化遷徙路線(xiàn)，再把兩者結(jié)合起來(lái)，能夠得到更為完整清晰的結(jié)果。m t D N A 的大致結(jié)構(gòu)為:1 . 由1 6 5 6 9 個(gè)堿基對(duì)組成的 雙鏈環(huán)狀分子， m t D N A 的兩條鏈分為輕重 鏈。 線(xiàn)粒體編碼兩類(lèi)r R N A , 2 2 種 t

3、R N A 和 1 3 條膚鏈。 大多數(shù)編碼基因 在重鏈上。 2 . 重鏈上有一小段序列稱(chēng)為D -l o o p ， 它是線(xiàn)粒體和細(xì)胞核相聯(lián)絡(luò)的區(qū) 域， 是控制m t D N A復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的部位。 3 . 1 1 2 2 b p 的控制區(qū)， 里面含有兩個(gè)高邊區(qū)H V S - 1 和H V S - 2 ,由 于沒(méi)有功能限制， 存在大量的 堿基突變， 突變率是編碼區(qū)的 1 0 倍。因 此高變區(qū)相對(duì)其他區(qū)域而言具有更多的信息位點(diǎn)， 尤其適宜

4、追述較近的歷史事件， 但同時(shí)過(guò)高的突變率也帶來(lái)了過(guò)高的重復(fù)突變， 使得遺傳信息變得模糊， 尤其在研究比較遙遠(yuǎn)的歷史時(shí)，必須結(jié)合編碼區(qū)多態(tài)位點(diǎn)信息才會(huì)準(zhǔn)確。m t D N A 在進(jìn)化研究中一 些得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì):1 . m t D N A 只在母親和子女之間 傳遞， 呈嚴(yán)格的母系遺傳， 能記 載母系 基因的遺傳史; 2 . 無(wú)重組， 呈單倍體， 在傳代過(guò)程中不會(huì)象常染色體那樣支離 破碎， 能完 整 地記 錄母系 遺傳的 歷史 : 3 .

5、有效群體 大小 ( E f f e c t i v e P o p u l a t i o n S i z e )僅為 核D N A 的 1 / 4 ， 突變率為 核D N A 的 1 0 倍以 上( 常染色體及Y 染色體 1 . 9 X 1 0 - 1 -5 . 4 X 1 0 - ' / 位點(diǎn) / 年/ ， m t D N A 3 . 5 X 1 0 - e / 位點(diǎn)/ 年) ， 這一方面使m t D N A 能

6、在較短時(shí)間內(nèi) 積累比 較多的突變，另一方面容易形成人群特異的遺傳標(biāo)記，提高了m t D N A在 進(jìn) 化研究中的 信息 量 和分 辨率; 4 .每 個(gè)細(xì)胞中 存在數(shù)百 乃至 數(shù)千 個(gè)拷貝， 使m t D N A 的 檢測(cè)較于核D N A 容易 許多。 m t - D N A 的 這些優(yōu)點(diǎn) 使其在進(jìn)化的研究中得到廣泛的應(yīng)用。1 9 8 1 年， 劍橋大學(xué)A n d e r s o n 等人便對(duì)人類(lèi)線(xiàn)粒體D N A 進(jìn)行了 全序列測(cè)定，結(jié)果