توسعه سيستم‌هاي Multiplex PCR-STR جهت آناليز داده‌هاي ژنتيكي جمعيت ايراني

The development of Multiplex PCR-STR system for the analysis of genetic data of the Iranian population

چكيده سابقه و هدف تكثير لكوس‌هاي STR (توالي‌هاي تكرار شونده كوتاه، (Short Tandem Repeats به عنوان يك روش مفيد در تعيين هويت انسان به كار مي‌رود. در حال حاضر آناليز پلي‌مورفيسم‌هاي STR نه تنها در پزشكي قانوني و تعيين ابوت بلكه در زمينه‌هاي مختلف تشخيص پزشكي شامل ارزيابي وضعيت كايمريسم و بررسي بيماران پس از پيوند آلوژنيك مغز استخوان(BMT) نيز معرفي مي‌گردد. مواد و روش‌ها در اين مطالعه توصيفي، نمونه‌هاي خون از 100 نفر از جمعيت ايراني به صورت تصادفي به دست آمد. به منظور گسترش سيستم‌هاي مولتي پلكس STR ، ارزيابي فراواني از نظر نحوه تركيب و تكثير لكوس‌ها انجام گرفت و 3 سيستم تريپلكس STR بدون هم‌پوشاني به دست آمد. تريپلكس DDT شامل لكوس‌هاي TH01 ، D4S2366 ، D16S539 ؛‌تريپلكس VFF حاوي لكوس‌هاي F13A01 ، FES/FPS و VWA و تريپلكس DTC حاوي لكوس‌هاي CSF1PO ، Tpox و D13S317 مي‌باشند. يافته‌ها از اطلاعات آماري رايج، در تعيين ابوت و پزشكي قانوني از قبيل هتروزيگوسيتي(H)، احتمال تشابه دو فرد در يك نمونه جمعيتي(PM)، قدرت تمايز بين افراد يك جمعيت(PD)، قدرت حذف(PE) و انديكس ابوت(PI) و نيز فراواني آللي براي جمعيت ايراني با استفاده از هر 3 سيستم مولتي‌پلكس و لكوس‌هاي نماينده‌شان تعيين شد. براي تمام لكوس‌ها هيچ انحرافي از معادله هاردي ـ وين‌برگ ديده نشد. نتيجه گيري گسترش اين سيستم‌هاي مولتي پلكس STR ، باعث ايجاد درجه بالايي از قدرت تمايز (9999999997/0 (PD= و احتمال تشابه دو فرد در يك نمونه جمعيتي(= PM 1 در 109 * 6/3) مي‌گردد كه بر كاربردي بودن اين سيستم‌ها در پزشكي قانوني و تعيين هويت انسان تاكيد مي‌نمايد.

Abstract Background and Objectives Amplification of STR (Short Tandem Repeat) loci has become a useful tool for human identification applications. The STR polymorphisms analyses are not only useful for paternity and forensic identity testing but also for the evaluation of chimerism and engraftment after allogeneic BMT. Materials and Methods In this descriptive study, blood samples were obtained from 100 individuals among Iranian population. In order to develop STR-PCR multiplex systems, numerous STR locus combinations and amplification conditions were evaluated; as a result, three non-overlapping triplex STR systems were developed. The first triplex (DDT) includes the co-amplification of the D4S2366, D16S539 TH01 loci; the second triplex (VFF) contains the VWA, FES/FPS, F13A01 loci; and the third triplex (DTC) contains the D13S317, TPOX, CSF1PO loci. Results The common statistical information used in paternity and forensic sciences such as heterozygosity (H), matching probability (MP), power of discrimination (PD), paternity index (PI), and power of exclusion (PE) as well as the allele frequency distribution were determined for the Iranian population using all three multiplex systems and their representative loci. For all loci, no deviations from Hardy-Weinberg expectations (HWE) were detected. Conclusions In conclusion, the STR multiplex systems developed have a high power of discrimination (PD = 0.9999999997), and the matching probability (PM) across all nine loci was estimated as 1 in 3.6 billion, which underlines the usefulness of these systems in the forensic medicine as well as for human identity.