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Y染色体检验关联姓氏家谱 追踪五千年前的父系祖先
时间:2010-05-12 12:59:55  来源:科学时报  作者:转载   字体:【
核心提示:人们的姓氏大多继承自父亲,而Y染色体是严格的父子相传的基因组片段。人体性染色体的遗传方式决定了Y染色体遵从严格的父系遗传,姓氏与Y染色体的遗传是平行的,有共同姓氏的男性必有相同或相近的Y染色体类型。研究Y染色体主干的类型分布,是直接追溯群体或者家族的父系起源的最佳方法,是验证祖先与后代的父系关联的唯一手段。Y染色体检验这种无可辩驳的科学证据面前,任何家谱都可以得到检验和修正。

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Y染色体

人们的姓氏大多继承自父亲,而Y染色体是严格的父子相传的基因组片段。所以姓氏与Y染色体的遗传应该是平行的,有共同姓氏的男性应有相同或相近的Y染色体类型。然而,多起源、改姓、非亲生、从母姓等社会因素弱化了某些姓氏与Y染色体的关联,此时家谱研究可为厘清父系血缘提供线索。

Y染色体上稳定的SNP突变可以永远在父系后代中流传,可以构建可靠的父系基因谱系;而其上突变较快的STR位点又可以用以估算时间。因此,Y染色体可用以研究很多姓氏宗族的历史,甚至千百年前的历史疑案。姓氏、家谱和Y染色体的研究必将成为历史人类学研究的重要内容。

姓氏与Y染色体的父系遗传

姓氏最早在中国产生,其历史可追溯到5000年前,主要来源于远古时代各种图腾和地名,“氏”为“姓”的分支,“姓”以别婚姻,“氏”以分贵贱。秦汉以后,姓氏合一,数量大增。据最新统计,拥有13亿人口的中国目前有4100个姓氏。

姓氏最早用于遗传研究是在1875年,乔治·达尔文通过分析堂(表)婚得出了英国同姓通婚率和不同阶层的堂(表)近亲通婚率。由于居民出生、结婚和死亡等大量相关数据的易得性,姓氏分布与同姓率被广泛用于研究群体遗传结构、迁徙率等。此外,姓氏还在流行病学方面得到了应用。

虽然姓氏在宏观上被用于分析群体遗传结构,但是姓氏并不完全遵从父系遗传。就中国的社会情况而言,收养、继养、入赘,甚至直接改姓,都会影响姓氏与父系血统的关联程度。另一方面,中国大多数姓氏起源于春秋时期的各个封国,当封国内的百姓都以国为姓的时候,这些同国百姓的血统可能本来就不一致。这就造成了很多比较大的姓氏内部遗传结构不一致。

与姓氏不同,人类的Y染色体直接代表着父系遗传,永远是父子相传的,不会受到任何社会文化和自然因素的影响。人体内有23对染色体,其中22对常染色体中,每一对性染色体都有一条来自父系,一条来自母系,两条染色体在传代过程中对应的部分会发生交换,从而造成混血的效应,就是遗传学上说的重组。另一对性染色体包括X染色体和Y染色体。在女性体内,X染色体也是成对的,分别来自父母双方,所以也不能避免混血的影响。而在男性体内,却只有一条来自母亲的X染色体和一条来自父亲的Y染色体。当一名男子有了儿子,他的X染色体不会传给儿子,只有Y染色体会传给儿子。所以人体性染色体的遗传方式决定了Y染色体遵从严格的父系遗传(见图)。

人类Y染色体DNA大约包含6000万个碱基对,其中染色体两端的5%为拟常染色体区域,在传代过程中与X染色体相应区段会发生重组,而主干部分的95%为非重组区域,不与任何染色体发生重组。所以,Y染色体主干部分的此特性,保证了子代能完整地继承父代的Y染色体主干而不受混血影响,保证了Y染色体主干的严格父系遗传。

所以,当姓氏已经无法作为追寻祖先的可靠标记的时候,以现代的分子生物学技术为基础,研究Y染色体主干的类型分布,是直接追溯群体或者家族的父系起源的最佳方法,是验证祖先与后代的父系关联的唯一手段。实际上,在一段有较可信历史记录的时期内,整个家族的姓氏与父系遗传的关联是可以保证的,所以家族的姓氏往往与固定的Y染色体类型共同传递,紧密关联。

Y染色体在稳定中突变

在一代一代的父子相承的传递过程中,Y染色体也在慢慢地积累着变化。正是因为遗传突变的积累,使得人类父系遗传体系中,距离越远的个体的Y染色体差异也越大。Y染色体上的突变形成的个体差异主要有两大类,单核苷酸多态(SNP)和短串联重复(STR)。DNA分子由四种碱基(A、T、C、G)按照一定的顺序连接而成,SNP是仅仅一个位置上的碱基类型变化。Y染色体上的同一个SNP在人群中一般只有两种类型。STR则是在染色体的特定区段,由几个碱基组成一个单位重复出现,不同的Y染色体上的同一个STR位置往往有不同的重复拷贝数。SNP和STR由于突变性质和突变速度不同,在分析中有着不同用途。

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