東亞人群線粒體遺傳多態(tài)研究.pdf

1、復旦大學碩士學位論文東亞人群線粒體遺傳多態(tài)研究姓名：高嵩申請學位級別：碩士專業(yè)：人類生物學指導教師：金力20040501前言十幾年前， “ 非洲夏娃” 假說的提出開創(chuàng)了 分子遺傳學手段研究早期人類進化， 遷徙的先河。 運用遺傳學技術研究人類群體的 進化， 就是利用一些遺傳標記來追溯人類群體起源遷移事件發(fā)生的大致時間及路線。 目 前常用的遺傳標記 主 要是Y 染色體上非擬常染色體區(qū) 域多 態(tài)， 以 及線粒體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)域和線粒體 D N A 無重組以 及嚴格的單系遺傳特性， 是目 前 最適宜用的 遺傳材料。 分別通過Y 染色體、 線粒體構建父系、母系兩條進化遷徙路線，再把兩者結合起來，能夠得到更為完整清晰的結果。m t D N A 的大致結構為:1 . 由1 6 5 6 9 個堿基對組成的 雙鏈環(huán)狀分子， m t D N A 的兩條鏈分為輕重 鏈。 線粒體編碼兩類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為D -l o o p ， 它是線粒體和細胞核相聯(lián)絡的區(qū) 域， 是控制m t D N A復制和轉錄的部位。 3 . 1 1 2 2 b p 的控制區(qū)， 里面含有兩個高邊區(qū)H V S - 1 和H V S - 2 ,由 于沒有功能限制， 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)相對其他區(qū)域而言具有更多的信息位點， 尤其適宜

4、追述較近的歷史事件， 但同時過高的突變率也帶來了過高的重復突變， 使得遺傳信息變得模糊， 尤其在研究比較遙遠的歷史時，必須結合編碼區(qū)多態(tài)位點信息才會準確。m t D N A 在進化研究中一 些得天獨厚的優(yōu)勢:1 . m t D N A 只在母親和子女之間 傳遞， 呈嚴格的母系遺傳， 能記 載母系 基因的遺傳史; 2 . 無重組， 呈單倍體， 在傳代過程中不會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 / 年/ ， m t D N A 3 . 5 X 1 0 - e / 位點/ 年) ， 這一方面使m t D N A 能

6、在較短時間內 積累比 較多的突變，另一方面容易形成人群特異的遺傳標記，提高了m t D N A在 進 化研究中的 信息 量 和分 辨率; 4 .每 個細胞中 存在數(shù)百 乃至 數(shù)千 個拷貝， 使m t D N A 的 檢測較于核D N A 容易 許多。 m t - D N A 的 這些優(yōu)點 使其在進化的研究中得到廣泛的應用。1 9 8 1 年， 劍橋大學A n d e r s o n 等人便對人類線粒體D N A 進行了 全序列測定，結果