DNA鉴定技术在法医物证学中的应用

GXF360 2017-07-26

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DNA鉴定技术在法医物证学中的应用

杨建军朱敏梁万杰

（620860 四川省眉山市公安局刑侦支队四川眉山）

摘要：DNA鉴定技术在法医物证学中得到有效的应用，主要是将遗传学作为理论支持，将生物检验中的DNA分子作为分析对象，并对个体识别以及亲子鉴定等问题开展研究。本文就着DNA鉴定技术在法医物证学中的应用展开分析，重点分析DNA STR分型技术以及minSTR技术等进行研究。

关键词：DNA鉴定技术；法医物证学；应用

1 前言

法医物证学也称为法医遗传学，主要是针对司法鉴定以及自然科学结合形成的学科，自从1865年孟德尔遗传开展DNA鉴定理论基础的研究后，人类在一方面取得很大的进步，目前法医物证为很多的研究提供技术以及研究方式，特别是针对个体识别以及亲子鉴定方面，体现DNA鉴定技术在法医物证学中的应用。同时DNA指纹技术同样应用在法医物证检验中，特别是案件办理方面的应用。

2 DNA鉴定技术分型分析

DNA STR分型技术、minSTR技术和单核苷酸多态性分型技术、线粒体DNA等在法医物证已经得到有效的利用，尤其是针对刑事案件的具有十分重要的影响，是取得科学依据的重要方式。其中DNA STR分型技术主要是根据短串联重复序列作为遗传标志，通过高分辨率的凝胶电泳分离获取基因，以此对基因进行判断，采取DNA样本，然后扩增PCR，并将电泳分离，最后对基因进行判断。

其二，minSTR技术主要针对微量或者是严重降解生物进行检测的一项技术，并通过减少的STR位点增多片断使得增扩的片断的大小保持在100bp上下即可提高等位基因的检出率。根据部分研究表示minSTR检测体系中，对降解DNA样本的分析，在于将之作为常规形式的STR基因座检测进行开展有效补充。而minSTR技术在实际应用中也有一定的局限性，如，当建立复合增扩体系时，一般只能将较少部分的基因座增扩；并且minSTR引物和过去引物结合区域存在大量的碱基的缺少或者是插入，从而使得与过去STR分型结果有一定的差异。

其三，单核苷酸多态性分型技术属于第三代遗传标记，与过去STR基因座相互比较，其扩增产物比较短，因此，存在较为严重的PCR抑制以及高度降解，这对于样本分析带来一定的难度，突变率会变得很低，而在法医物证主要是通过群体灾难对个体进行识别。现阶段，采取的SNPs检验技术包含有：变性梯度凝胶电凝、引物延伸技术以及飞行时间质谱技术等。但是不管是利用哪一项技术，均需要利用较为复杂的设备，部分与实验室中的设备存在差异性，这就导致了该项检测技术的应用以及推广，当目前随着技术的快速发展，对于SNP检测技术的应用越来越多[1]。

其四，线粒体DNA在细胞质中，其主要的遗传方式主要是以母系遗传的形式，每一细胞中包含有上百个线粒体，并且其环状结构不会轻易受到降解DNA分子外切核酸酶的干扰，不会轻易降解，将之应用在法医物证学上主要使用微量以及缺乏核DNA检测中。而线粒DNA还可以使用中属鉴定的方式。根据部分对mtDNAHVⅠ以及细胞色素b片断片复合扩增鉴定人和动物混合血痕种属的使用价值。但线粒体DNA具有异质性，及时是出现两种或者是两种类型以上的对mtDNA。因此，将之应用于法医物证学中的个体识别以及亲子鉴定还不具备完全稳定性，鉴定结果还需要作进一步研究。

3 多位点DNA指纹技术

DNA指纹技术常用与侦察破案中，其检验材料包括有血液、精液、阴道分泌物以及、毛发等各类核细胞。而采取DNA指纹图技术操作过程比较复杂，程序繁杂，每一个环节的操作对结果均会造成影响。只有负符以下几点要求，才有可能对获取结果较为精确的 DNA指纹图谱。第一，保证有足够的高分子量 DNA，其比值控制在1.8左右，并确保其质量。在提取过程，动作尽量轻柔，避免出现 DNA大分子断裂的情况发生。第二，针对限制性内切酶消化DNA是一个比较复杂的过程，不规范操作也会对DNA形成污染，使得DNA被剪切，从而改变DNA片段长度，最后的结果得到一个较为错误的DNA指纹图。所以，酶和样品、缓冲液体要混匀。而体系中关于甘油浓度不得大于5%，则可能会出现抑制酶解。可将之控制在30微升即可。第三，开展DNA琼脂糖凝胶电泳分离时，其凝胶板的胶厚度不得大于4毫米。主要讲凝胶板在冰箱温度4摄氏度状态下放置30分钟，有助于样品加样，但是如果电泳高于室内温度，其热量得不到及时的散发，很容易导致凝胶发生变形导致电泳迁移频率加快，直接降低分离效果。一般会提高降低电压以及电流，适当的将电泳的时间加长。第四，真空转移确保高效率和速度。在转移过程中，使用玻管在胶表面轻轻滚动将胶布底中的泡沫去掉，动作尽量轻柔，以免出现造成谱带变形，转移一般需要1.5小时。第五，重视标记效率，保证杂交成功率。采取非同位素探针标记属于生化工程，主要讲探针溶液稀释，热变性5分钟即可将之放入冰浴中，使用等体积标记试剂，并将全部物质方放入进行充分的混合，并做好水浴反应。第六，开展在非同位素杂交膜洗脱时要保证其质量，主要针对其背景的清晰度，每一次更换溶液时，使用滤纸将膜吸收干净。第七，将X线片进行冲洗时，显影液要确保其新鲜度，使用次数不会少于10次或者是存放时间不得超过30天，显影条件设置在20摄氏度左右为适合[2]。

比如，强奸案件中，开展DNA指纹图检验，提取现场检验材料后，检验过程中，从提取物中将精子提取出来，且DNA酶解不开或者是酶不能完全的解开，分析其主要影响因素如下：其一，与DNA溶液浓度不正确或者是DNA用量过多而酶量太少有关系；其二，混合斑载体中有布料或者是泥土物质，有小分子参入DNA中，会随着大分子DNA沉淀融入DNA溶液中，该物质对酶起到抑制的作用，从而使得酶解不开。一般将溶液摇匀。并确保DNA量得到有效的解决即可。而针对酶解不完全的情况目前还没有明确的解决方式。部分研究中发现，DNA指纹图谱带有漂移情况，两个样品DNA谱带形状有所区别，并且谱带之间距离也有差异，其迁移率存在差异。在亲子鉴定这一方面就需要特别注重，避免出现误差。

对同一样品开展不同酶解时间检验中，针对不完全酶解以及完全酶解的DNA样品，其指纹图谱也会不一样，不完全酶解的谱带比完全酶解要多很多，同时还有可能出现不稳定带，分析其原因主要是酶解时间有直接的联系，当酶解时间不足时，部分酶切位点还未识别和切割，使得其片段大于完全酶解。因此，其实际操作中就要对酶解时间进行把控，大约4小时是其正常的酶解时间，但其DNA量增加时要将时间适当的延长，确保酶解的有效率[3]。

而针对轮奸案件中，DNA指纹鉴定结果只能确认案犯，得到的结论不能否认还有其他人作案，主要是因为采取的检验精斑混合斑是一个人的，不是几个人的，因此要全面考虑到可能是几个人精液存在不完全混合的情况。采取检验材料时尽量的将现场的各个位置的精斑，以便更好开展DNA指纹的判断。