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DNA鉴定技术在法医物证检验的应用

2021-05-25 20:05:02毕业论文访问手机版

摘要:为了进一步优化法医物证检验工作质量与效率,提出合理应用DNA鉴定技术的建议。文章在阐述DNA鉴定技术概念、法医DNA检验原理的基础上,较为详细的探究DNA技术在法医物证检验实践中的应用情况,包括多点位DNA指纹技术、VNTR-PCR技术、线粒体DNA分析技术等,以供同行参考借鉴。

关键词:法医物证检验;多点位DNA指纹、VNTR-PCR、线粒体;DNA分析

1865年,孟德尔遗传规律的发现奠定了DNA鉴定工作的理论基础,而且随着近代人类遗传学不断取得发展进步,陆续为法医物证检验实践活动提供了各种技术方法[1]。DNA鉴定技术将遗传学作为理论基础,将生物检材内的DNA作为目标研究对象,主要协助法医物证检验人员解决个体辨识与亲子鉴定等问题,DNA技术在提升法医物证检验工作效率、结果精确性方面做出很大贡献,表现出较高的应用价值。

一、简述

DNA技术DNA是一种经典的DNA分析双螺旋结构,是现代生命科学中的重要发现之一,对分子生物学的发展起到了正向促进作用,也是当下生物学、现代医学领域中研究的重点课题之一。既往已经有很多实验证实,DNA双螺旋结构有复制、传递遗传信息的作用,而后有科学家探明了其内包含的信息,可以用其解释人类遗传物质的传递方式。在遗传学内,DNA基因发生重新排列、突变会使不同个体的基因存在一定差异。通常而言,案件在发生过程会出现某些生物检材,利用DNA技术检测鉴定这些检材,能够协助工作人员尽早确定案发现场的可疑人员,这表明了DNA鉴定技术用于案件中能发挥较大作用,能为案件侦破提供直接证据[2]。当下,在分析DNA技术的基本概况时,能够探明到System可被用于DNASTR基因座系统内这一事实,PentaE、D18SS1、THOI等均是较常用的基因座。以上这些基因座在同个管子内扩增,各自不仅具备独特的作用,在现实的DNA鉴定中还能将自身的优越性充分发挥出来,协助警方高效率的处理案件。并且近些年社会中很多普通民事纠纷事件中应用DNA进行鉴定的情况较多,且这一需求有不断增长的趋势,故而提升DNA鉴定技术的精确度与时效性有很大现实意义,研发出很多多基因座的试剂。

二、法医DNA检验的应用原理

不同人的遗传物质DNA均有唯一性,就类似于指纹一样存在差异,最早被用于法医检验检测领域的DNA技术被人们叫做DNA指纹技术。每个人细胞核的DNA均是来自父母两方,这样基于“父-母-子”三联体检验便能顺利地进行亲子鉴定;每个人不同组织内的细胞含有DNA均等同,鉴于此提取嫌疑人的血液可以和案件现场的精斑、毛发等进行比较分析;每个人细胞内的线粒体DNA均是遵循母系遗传规律,故而可以用其进行母子鉴定、家系分析等[3]。

三、法医物证检验中DNA技术的应用

(一)多点位DNA指纹技术

在案件侦查、亲子鉴定等实践中,床单、纱布、卫生纸、树叶等均是常见的送检物证载体,血液(斑)、精液(斑)以及阴道分泌物形成的混合版、毛发等均是常用的检材,利用DNA指纹图技术检查鉴定,由于其操作流程复杂,各环节均可能影响最后结果。但只要能符合如下几点要求,通常便能获得较满意的DNA指纹图谱。一是获得充足的高分子量DNA(最低量应>3μg),并确保OD260/OD280比值约1.8。为了能使DNA鉴定检验工作质量得到更大保障,匀浆与提取操作环节中,动作要轻缓,以防切断大分子DNA;针对酶解DNA的蛋白酶K溶液,要做到时常配制,将配制好的保存液分装到容积为0.5ml的试管内,数次冷冻、溶解操作会降低酶的生物活性,导致无法有效去除蛋白质,对DNA纯净度形成不良影响;在处理精斑检材时,若某位置精子量偏少时,可以采用大面积剪取的方法,将其整体浸泡在小烧杯中,规避出现局部精子载体被漏掉的情况。二是限制性内切酶消解DNA是一个繁杂的过程,工作态度不严谨与发生污染情况均可能导致DNA剪切量过多或过少,进而造成DNA偏短初有长度发生明显改变,形成了一个带有错误的DNA指纹图[4]。为规避以上情况,一定要充分混合酶和试样,均匀性务必符合现行规范要求。加强体系内甘油含量的控制,始终要≤5%,否则会对酶解过程形成抑制作用。建议实践中将反应体系控制在30μL左右,酶量占总体系的10%为宜,1μg内DNA酶量控制在4-5单位之间,通常无特别要求时,DNA用量为5-7μg,酶解时间控制为1-3h。三是控制DNA琼脂糖凝胶电泳分离过程,应维持凝胶板处于水平状态,进样前把凝胶板安放在4℃冰箱内30min,便于加样操作,可以通过适度降低电压与电流去适当延长电泳时长。四是提升标记工作效率,确保杂交成功。标记非同位素探针可以被看成是一个生化反应过程,先将探针溶液稀释至10μg/μL,把体积调控到50μL,历经5min持续的热变性以后快速放进冰浴内,提取加入等体积标记试剂,充分混合所有物质,在37℃恒温水浴内反应15min。

(二)STR-PCR技术

对于STR而言,其是一种具有段序串联特点的重复序列,广泛存在于基因组内。核心序列长是2-6个碱基,片段长在100-500碱基范围中,重复次数大概是5-40。早在20世纪90年代初期,DNASTR分型技术就被用于亲子鉴定中,而后美国AB公司及Promega公司陆续研发了STR复合扩增试剂盒,其中ProwerPlex®System为复合STR基因座系统[5]。该种DNA技术应用法医物证检验、鉴定领域中表现出诸多优势:一是该项技术的检测灵敏度处于较高水平,两条带有等同的扩增产量;二是在基因组内,STR分布表现出广泛性特征,在检测局部降解的STR-PCR方面也表现出较高的适用性,一些案件内受主客观多种因素的影响,一些法医物证构造会有不同程度的残缺,此时若能规范使用技术进行检测分析,也能取得较好效果。但是该技术也有一定不足,正是因为该鉴定技术的灵敏度处于较高水平,这也决定了若取样物证内掺杂着其他DNA,即便是微量,对样本造成一定污染,也可能会引起误判断的情况。整体而言,TR-PCR技术有助于提升对个体身份鉴别的精确性,近些年中PCR扩增技术有很大发展进步,伴随着有关智能测序设施的开发,该项技术的辨别率、灵敏度等将会有更大的提升。当下,法医学领域中,STR分析是亲子鉴定、个人鉴定的主要技术方法,通过检测皮肤碎屑、指纹等物证便能实现。

(三)线粒体DNA分析技术

对于人体而言,全部的线粒体均被存储在细胞内,线粒体DNA是细胞核之外具备遗传属性的物质,也被叫做是人类的第二套基DNA,其带有高度可变区域。母系遗传是线粒体DNA的主要特征,在四代之内,母系亲属线粒体的序列大体相同,可将其用于母子鉴定范围中。人体的各个细胞内均有数百个线粒体,其环状结构不容易被DNA分子的外切酸梅降解,适用于法医物证鉴定中微量与缺乏核DNA检材的检测工作中。综合全文阐述的内容,我们对DNA技术在法医物证鉴定领域中的重要作用有一定认识,各种DNA鉴定技术检测具有各自的用途与优势。伴随社会生产力的快速发展过程,人类一定会追求更快速、更精确、成本更低的检定技术,更好的实施人类基因组计划,提升DNA的利用率,拓展DNA分析技术研究的深度性,进而为案件侦破提供更可靠的技术支持。

参考文献:

[1]王乾,刘莹.D10S1248基因座等位基因丢失亲子鉴定1例[J].中国法医学杂志,2020,35(06):674-675.

[2]高林林,严龙,许一权,等.残次DNA-STR数据分析研判2例[J].中国法医学杂志,2020,35(06):676-677+679.

[3]张琦,赵禾苗,李永久,等.非编码RNA在体液斑迹鉴定中的应用[J].中国法医学杂志,2020,35(05):514-517.

[4]张二伟,何军,桑志明,等.浅谈法医物证DNA自动化检验技术的有效运用[J].法制博览,2020,17(27):123-124.

[5]夏水秀,顾芝亚,李永生.虚拟现实技术在法医物证实验教学中的应用[J].法医学杂志,2019,35(06):759-761.

作者:韦和 卢诚 杨汉勇 单位:毕节黔苏博医学检验所有限公司法医司法鉴定所