探討DNA鑒定技術在法醫物證學中的應用

黃博珅

（廣東華大法醫物證司法鑒定所，廣東 深圳）

0 引言

法醫物證學是以法醫物證為研究對象，以提供科學證據為目的，研究應用生命科學技術解決案件中與人體有關的生物檢材鑒定的一門學科[1]；法醫物證鑒定，就是從生物檢材的角度，比對與案件有關的DNA進行個人識別和親子鑒定，是依據遺傳學理論，通過對DNA分子進行生物檢測，分析判斷個體生物學特征，為刑偵案件和司法實踐提供證據[2]。本文，通過對DNA技術的發展與實踐應用的論述分析，探析DAN鑒定在法醫物證學中的實踐方法。

1 DnA鑒定技術分型

作為法醫物證學取證的重要方法，DNA鑒定技術包括DNA STR分型技術、minSTR技術、單核苷酸多態分型技術、線粒體DNA等，是目前廣泛應用于法醫物證學中的鑒定方法，是包括刑事案件偵破、司法鑒定等進行科學取證的重要途徑[3]。

1.1 DnA STR分型

STR是存在于人類基因組DNA中的一類具有長度多態性的DNA序列，其多態性成為法醫物證檢驗個人識別和親子鑒定的豐富來源；分析STR位點的多態性，已成為法醫學上個體識別和親子鑒定主要技術方法。該技術是通過對毛發、血痕、精斑、人體組織或白骨等生物學樣本進行DNA提取，通過限制性核酸內切酶酶切、電泳分離和同位素標記的重復DNA雜交，對每個個體特異的放射自顯影帶型進行分析鑒別[4]。STR分型檢測方法包括銀染法和熒光法，熒光自動分析法進行STR位點分型具有用時少、靈敏度和準確率高等優點，已經成為STR分型的主要方法；但該方法對設備和試劑要求較高、費用昂貴，也是制約該方法廣泛應用的缺點。

1.2 minSTR技術

minSTR技術主要應用于對微量生物組織或者生物組織已經出現嚴重降解時的檢測，主要用于對常規STR基因座檢測的補充；該檢測方法通過減少的STR位點增多片斷進行檢測，一般只需使片斷維持在100bp即可獲得較理想的檢測結果、提高等位基因的檢出率。但該檢測方法只能將少部分基因座增擴，STR分型結果可由于minSTR引物與過去引物結合大量堿基缺少或插入而存在差異，因此存在著實際應用中的局限[5]。

1.3 單核苷酸多態性分析

單核苷酸多態性分析（single nucleotide polymorphisms，SNP）是基因組上單個核苷酸變異形成的遺傳標記，具有多態性豐富、數量多的特點，廣泛地存在于人類基因組中，是可遺傳變異中最常見的一種。人體的表型差異及對藥物或疾病的易感性均與SNP相關，因此SNP成為第三代遺傳標志，廣泛應用于高危群體發現、疾病相關基因鑒定、藥物設計測試等；法醫證物學中，SNP技術主要用于群體災難中的個體檢驗判斷。目前的SNPs檢驗技術主要包括變性梯度凝膠電凝、引物延伸技術與飛行時間質譜技術等，但種類SNP檢測技術均需要較為復雜的設備，致使該技術在法醫物證學中的應用受限于相關設備制造和研發，需要依賴相關設備、儀器的發展而逐步推廣應用[6]。

1.4 線粒體DnA

線粒體DNA（mitochondrial DNA,mtDNA）是線粒體中的遺傳物質，是在細胞線粒體內發現的脫氧核糖核酸特殊形態，一個線粒體中一般有多個DNA分子；線粒體主要通過卵細胞傳遞，以母系遺傳為主要遺傳形式。mtDNA所有基因位于一個單一環狀DNA分子，遺傳物質不為核膜包被、不為蛋白質壓縮，一些堿基為重疊基因，其存活時間長、不易降解，因此適用于確認家庭關系，法醫物證學中主要應用該方法進行微量或缺乏核DNA的檢測。但線粒體DNA檢測中，線粒體DNA具有異質性，會出現兩種或兩種以上類型的對mtDNA，因此在法醫物證學應用該方法進行親子鑒定時，應針對其穩定性差的特點，對鑒定結果需要進一步證實[7]。

2 多位點DnA指紋技術

多位點DNA指紋技術是指利用個體特異的DNA多態性，同人體核DNA的酶切片段雜交、獲得多個位點的等位基因組成的、長度不等的雜交帶圖紋，以進行個體識別及親子鑒定，因該圖紋的重復率極低、識別力高，甚至超過手指指紋的個體識別能力，因而稱為多位點DNA指紋。

多位點DNA指紋分析運用DNA指紋圖譜分析方法多樣，包括RFLP（限制性內切酶酶切片段長度多態性）分析、串聯重復序列分析、RAPD（隨機擴增多態性DNA）分析等；檢驗檢測材料多樣，包括精液、陰道分泌物、血液、毛發等各種核細胞，且該檢測方法操作復雜、每個環節的操作均對檢測結果的準確性具有影響[8]，因此對各個環節的操作都有較高的要求：（1）對檢測材料，要求其中要有足量的高分子量DNA、且比值需在1.8左右；而在進行提取操作時，應嚴格按照相關操作規范實施，避免因動作過大使DNA大分子斷裂。（2）在進行限制性內切酶消化DNA操作時，需要嚴格按照標準操作流程進行操作，對酶和樣品、緩沖液體應充分混勻；甘油濃度要控制在5%以下，以避免因不當操作而導致污染DNA、令DNA被剪切、或者出現抑制酶解等，出現DNA指標圖譜錯誤。（3）在實施DNA瓊脂凝膠電泳分離操作時，應確保凝膠板膠厚小于4mm，并將凝膠板在4℃冰箱內放置30min；當電泳高于室內溫度時，可提高降低電壓、電流，適當延長電泳時間，以避免因熱量散發不及時而導致凝膠變形、使電泳遷移頻率加快，降低分離效果。（4）要保證真空轉移的高效、高速，在清除膠布底泡沫時，必須確保動作輕緩，防止轉移和清除動作過大而使譜帶變形。（5）在采取非同位素探針標記時，應將探針溶液稀釋，在熱變性5min后放入冰浴中，并用等體積標記試劑，放入全部物質并充分總合，做好水浴反應，以確保標記效率和雜交成功率。（6）非同位素雜交膜洗脫過程中，要針對背景清晰度，在更換溶液時，每次均使用濾紙吸收干凈濾膜；沖洗X線片操作過程中，顯影液使用次數水少于10次、存放時間需低于30d、顯影條件溫度為20℃。

例如在強奸案中使用DNA指紋圖檢驗，首選在現場提取檢驗材料，從檢驗材料中提取精子，如出現DNA酶解不開或酶無法完全解開，其主要原因包括以下幾個方面：DNA溶液濃度不準確或DNA用量過多，酶量過少；混合斑載體混入了面料、泥土等，使DNA中融入其他小分子，抑制酶從而導致酶解不開，此時應將溶液充分搖勻，提高DNA量予以解決。進行同一樣品不同酶解時間檢驗時，不完全酶解與完全酶解的DNA樣品指紋圖譜具有一定差異，實際操作時需要準確挨近酶解時間，并隨DNA量增加適當延長時間，以保證酶解的有效率。

綜上，DNA鑒定技術的應用與發展，為法醫物證學的實踐提供了一條重要途徑，也必將隨著自身技術的提升而進一步促進法醫物證學的發展而不斷完善。