法医物证检测中DNA分析技术的应用
法医物证检测中DNA分析技术的应用
摘 要：本文以DNA 分析技术为研究对象,对其常见技术在法医物证检测中的应用进行了探究,以期拓 展法医鉴定范围、增强物证检测质量的目的。
随着现代生物学和医学的发展， 逐步形成了许 多DNA提取、鉴定和分析技术。 这些技术在多个领 域中得到了广泛推广和应用；[1]特别是在法医物证检 测中，DNA分析技术的应用开创了法医物证检测新 纪元， 为刑事案件侦办和法医学的发展提供了诸多 便利。 因此，对于DNA分析技术在法医物证检测中 的应用进行探究具有重要意义。 一、DNA指纹技术及应用 20世纪80年代， 遗传学家在Southern杂交过 程中通过合成两个小卫星探针得到了一系列变异程 度非常高、且具有显著个性差异的谱带，如同于人类 所特有的指纹，所以该种技术被称为“DNA指纹技 术”。 该种DNA分析技术的应用机理在于人类个体 的核苷酸序列本身各不相同， 此时如果采用限制性 酶对其进行消化处理，则可以形成不同长度的DNA 片段， 且这些DNA片段在群体之中存在多态现象。 概言之，DNA指纹技术可以划分成单位点探针和多 位点探针两种类型， 后者可以对多个位点进行同时 检测，鉴别几率高。 但是该种DNA分析技术的检测 周期比较长，操作流程非常复杂，对法医检测器材的 要求比较高。 而单位点探针技术每次仅能够对一个位点进行检测，鉴别效率比较差，在法医鉴定方面的 应用率不足，现在已经逐渐被其他技术所取代。 二、STR分析技术及应用 检测短串联重复(Shorttandemrepeattechnology，STR）是一种广泛存在于基因组中的一种DNA短 串联重复序列， 其核心序列一般仅包含有2~6个碱 基， 相应的片段长度主要控制在100~500个碱基左 右，相应的重复次数主要控制在5~40次左右。 通过 在检测中应用STR技术， 可以取得诸多应用优势， 即：一是该种鉴定技术具有很高的检测灵敏度，同时 两条带对应的扩增产量也保持一致； 二是考虑到基 因组中广泛分布有STR位点，可以实现对那些已经 出现部分降解的DNA进行检测，尤其适用于法医物 证检测过程中存在不完整物证的检测中， 相应的检 测效果比较理想。 但是该种检测技术也存在许多缺 点和不足， 如当法医物证中存在有其他干扰实际检 测DNA的外源DNA时，即便是微量的，那么也会因 样本污染问题而出现误判问题。但是从整体上来看， STR技术的诞生和应用， 大大提高了人类个体鉴别 的准确度。 特别是随着聚合酶链反应(Polymerase ChainReaction，PCR）技术水平的提升和自动测序设备的诞生和应用，进一步提升了STR技术应用的灵 敏度和识别率。目前，在法医学有关亲子鉴定或者个 人鉴定等工作中，均主要采用STR分析技术，比如 可以通过皮肤碎屑或者指纹等物证来进行检测分 析， 是新时期法医学物证检测中最为常用的一种检 测技术。 三、VNTR分析技术及应用 数目可变串联重复序列 (VariableNumberof TandemRepeats，VNTR）， 是科学家在对DNA序列 进行分析和研究过程中所发现的一种重复串联单 位， 相应的单位碱基长度主要控制在7~60个左右， 相应的重复串联次数可以高达上百次； 同时， 该种 DNA重复性序列呈现出多种不同形式的状态，相应 的位点在人类染色体端粒处。 通过在鉴定中引入 VNTR技术，可以有效地解决单位点DNA指纹分析 技术和多位点DNA指纹分析技术所存在的诸多问 题。 但是该技术在实际的鉴定应用中同样会存在一 些问题和不足， 具体表现在两条杂合子带产量的差 异性会进一步增大相应的差异性， 以致会诱发误判 问题的出现，所以在实际的应用过程中，需要对实际 的情况进行综合分析， 必要的时候可以配合其他 DNA分析技术来共同鉴定。 [2] 四、单核苷酸多态分析技术及应用 “单核苷酸多态性”(singlenucleotidepolymorphism，SNP） 是指因单个核苷酸变异而致使DNA序 列呈现出多态性， 其相应的变异机理由单个碱基变 化造成的。 在传统的SNP分析技术中，主要包括扩 增片段长度多态性(AmplifiedFragmentLengthPolymorphism，AFLP）、 微卫星 (ShortTandemRepeats， STRs）等。实际上，SNP具有很高的分布密度，同时相 应的稳定性也比较强， 所以在人类起源进化等相关 生物科学研究的过程中常常采用SNP分析技术，同 时也可以在法医个体识别鉴定工作中应用该种检测技术。该种检测分析技术的优点是不存在漏扩问题， 同时容易进行扩增， 尤其适用于那些降解或者腐败 比较严重的法医物证鉴定工作中的检测。近年来，随 着高效液相层析技术、微阵列DNA芯片技术等先进 生物科学技术的快速发展，SNP分析技术的检测效 率进一步得到提升， 扩大了其在法医物证检测工作 中的应用范围。 五、线粒体DNA分析技术及应用 人类几乎全部细胞中均包含有线粒体，其DNA 是人类第二套基因组DNA， 是细胞核外的遗传物 质，相应的可变区域比较高。在人类，线粒体DNA本 身具有母系遗传特征， 四代之内全部母系亲属的线 粒体序列基本保持一致， 所以可以基于该现象来进 行母子鉴定。 随着DNA自动测序设备的诞生和应 用， 线粒体DNA分析技术的应用范围得到大大拓 展，尤其适用于考古、人类起源探查等工作；法医物 证检测领域也不例外， 比如可以在法医物证检测中 对骨骼、毛发以及指甲等进行检测，相应的检测灵敏 度比较高。 [3]线粒体DNA的检测技术中最常用的是 荧光染料标记全自动测序技术。 该项技术可以在 DNA聚合酶的帮助下进行样品DNA的扩增， 并利 用特定的标记物来给扩增产物标注上荧光， 最后在 自动检测仪上得出目标的碱基排列顺序。 总之，DNA分析技术在法医物证检测中的应 用，可以大大提高物证检测的质量，无论是完整的物 证，还是已经出现高度腐败或者破坏的物证，均可以 采用相应的DNA分析技术来进行鉴定。但是考虑到 DNA分析技术种类比较多，相应的应用条件和应用 效果也不尽相同，所以为了确保应用的质量，必须要 注意结合实际的法医物证检测需求和条件来合理选 择DNA分析技术， 必要的时候可以融合多种DNA 分析技术来达到提高检测准确度的目的。
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