IRUCAA@TDC : Population genetic study of six closely linked groups of X-STRs in a Japanese population

Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/

Title

Population genetic study of six closely linked

groups of X-STRs in a Japanese population

Author(s)

鮫島, 道長

Journal

歯科学報, 112(2): 220-221

URL

http://hdl.handle.net/10130/2768

Right

論 文 内 容 の 要 旨 １．研 究 目 的 近年，Ｘ染色体 STR 多型の集団遺伝学や法医学的鑑定における有用性が注目を集めてきている。実際の血 縁鑑定において，Ｘ染色体多型は父親と女の子供の鑑定で常染色体多型を補うために利用できる。特に２世代 に亙る血縁関係の証明においては常染色体多型やミトコンドリア DNA 多型を補うために極めて有用で，Ｘ染 色体多型でなければ証明できないものもある。そこで本研究は，２世代に受け継がれる可能性が高い，遺伝子 間距離の近い X-STR 座位の組み合わせを作り，ハプロタイプとして応用するため，効率の良い Multiplex PCR system を作製すること，および日本人におけるハプロタイプのデータベースを構築することを目的とし た。 ２．研 究 方 法 血縁関係の無い，男３７２人，女１４４人，計５４９人から得た DNA 資料を対象とした。資料提供者からはイン フォームドコンセントを得ており，本研究は本学倫理委員会の承認を得ている（受付番号２０２，２０４）。Ｘ染色体 上の１５種の STR 座位に対し多型検査を行い，Mentype Argus X-８キットを用い，DXS１０１３５，DXS８３７８， DXS１００７４，DXS１０１０１，DXS１０１３４の５座位について結果を得た。また，DXS１０１４８，DXS１０１６１，DXS１０１６０， DXS１０１５９，DXS１００７９，DXS１００７５，DXS６７９９，DXS１０１０２，DXS１０１０６，DXS１０１４６の１０座位について新たに プライマーを作製し，同時に検査を行う Multiplex PCR system を開発した。PCR 産物は ABI 310 Genetic analyzer にて電気泳動を行い，Genotyper v.2.5 software にて解析を行った。また型判定に際しては common allele と一部のまれな allele は塩基配列を決定し，さらに NA９９４７の control DNA の型判定結果と比較した。 得られた STR データは Power StatsV１２，Genepop v 4.0.10 にて統計解析を行った。また，既に当講座におい て STR データを得ている，DXS７１３２，DXS９８１，DXS６８０９，DXS６７８９，HPRTB，DXS８３７７，DXS７４２３の７座 位を含めた２２座位を遺伝子間距離の近い組み合わせにて６群に分類し，ハプロタイプとして統計解析を行った。 ３．研究成績および考察 Argus X-8kit により新たに５座位の X-STR 検査を行ったところ，いずれも日本人において多型性の高い座 位であった。他の日本人データと比較したが有意差は認められなかった。新たに 10 Plex-PCR system を開発 した。一部の座位は primer 周囲の一塩基繰り返し配列や，その他不明な理由で２∼３峰性のバンドが得られ 氏 名（本 籍） さめ じま みち なが

鮫

島

道

長

学 位 論 文 題 目 Population genetic study of six closely linked groups of X-STRs in a Japanese population

掲 載 雑 誌 名 International Journal of Legal Medicine 第１２５巻 ６号 ８９５∼９００頁 ２０１１年 論 文 審 査 委 員 （主査） 水口 清教授 （副査） 東 俊文教授 石原 和幸教授 柴原 孝彦教授 歯科学報 Vol．１１２，No．２（２０１２） ２２０ ―１４４―

たが，これらは種々の改良により，最終的にバランスの取れた明瞭な泳動像を得た。ほとんどの座位で Hardy-Weinberg の法則に従う分布が得られ，型判定に問題はないものと考えられた。各座位の識別力は，女 性で０．９８１（DXS１０１４８）から０．７００（DXS１０１０６）であり，男性で０．９７０（DXS１０１４８）から０．４２１（DXS１０１０６）であっ た。当講座の既報のデータを含めて，２２種類の多型で，３∼５座位の６種のハプロタイプを作製した。各ハプ ロタイプ内での座位間の距離は３．５４Mbp から０．１３Mbp の範囲に分布した。ハプロタイプの haplotype diver-sity は０．９９５７（Group.3）から０．９６９９であり，染色体の一部比較でもかなり高い識別能力を得ることを可能とし た。それぞれのハプロタイプ群について連鎖解析を行ったところ，強い連鎖不平衡を示したものも多いが，一 部は連鎖不平衡を認めなかった。これは STRの mutation rateの速さや偶然の偏りなどもありうるが，今後更 に検討を有する。 ４．結 論

私たちがすでに報告した７種の X-STR 多型データに加え，Argus X-8 kit と新しく開発した１０-plex PCR 法 により，１５種類の X-STR 多型の多検体の検査を行った。その結果，Ｘ染色体全体に亙る３∼５座位からなる ６種のハプロタイプデータを構築した。これらはいずれも多型性が高く，特に２世代にわたるような複雑な遺 伝関係や，欠落事例に応用するための有力な手段が確立できた。本研究は今までの法医学的個人識別に欠けて いた重要な部分を補うデータになるものと考えている。 論 文 審 査 の 要 旨 近年，DNA 多型の研究事態の広がりは目覚しいが，実際の検査においてはキットを中心とした型にはまっ た検査方法がほとんどを占めている。キットは有り触れたタイプの検査には非常に有効であるが，複雑なケー スにはほとんど対応できない場合が多い。このようなケースの例として２世代に亙る血縁関係は常染色体によ る検査では信頼度のある結果を得ることはほとんど無理に近い。このような場合，ミトコンドリア DNA 多型 や，Ｙ染色体多型に頼ることになる。これらが利用できず，Ｘ染色体のみが有効なケースに対する対応は最も その進展が遅れている。 Ｘ染色体は男性が１本のみ所有するところから，遺伝関係においては男性の多型からハプロタイプが推測で きる特殊な性質を持っている。また女性でのみ組み換えを起こすため，遺伝関係は複雑になる。本研究は，特 に２世代に亙る，Ｘ染色体多型の情報がなければ解決できないケースで信頼度の高い結果を得るための方法を 作り上げようとしたものである。また，特に変性した法医資料から少ない検査回数で多くの情報が得られるよ うに，明瞭な泳動像の得られる multiplex PCR system を確立し，日本人集団を対象とする検査のための基本 的なデータを作り上げた。 本審査委員会においては，⑴統計解析データの意味，⑵今後の展開方法，⑶家族データを使用できるか否 か，⑷組み換え hot spot について，⑸近接した座位で何故連鎖不平衡が認められないか，⑹何故本研究の座 位を選択したのか，などについて質疑が行われ，おおむね妥当な回答が得られた。 以上より，本研究で得られた結果は，今後の歯学の進歩，発展に寄与するところ大であり，学位授与に値す るものと判定した。 歯科学報 Vol．１１２，No．２（２０１２） ２２１ ―１４５―