探讨DNA鉴定技术在法医物证学中的应用

黄博珅

（广东华大法医物证司法鉴定所，广东 深圳）

0 引言

法医物证学是以法医物证为研究对象，以提供科学证据为目的，研究应用生命科学技术解决案件中与人体有关的生物检材鉴定的一门学科[1]；法医物证鉴定，就是从生物检材的角度，比对与案件有关的DNA进行个人识别和亲子鉴定，是依据遗传学理论，通过对DNA分子进行生物检测，分析判断个体生物学特征，为刑侦案件和司法实践提供证据[2]。本文，通过对DNA技术的发展与实践应用的论述分析，探析DAN鉴定在法医物证学中的实践方法。

1 DnA鉴定技术分型

作为法医物证学取证的重要方法，DNA鉴定技术包括DNA STR分型技术、minSTR技术、单核苷酸多态分型技术、线粒体DNA等，是目前广泛应用于法医物证学中的鉴定方法，是包括刑事案件侦破、司法鉴定等进行科学取证的重要途径[3]。

1.1 DnA STR分型

STR是存在于人类基因组DNA中的一类具有长度多态性的DNA序列，其多态性成为法医物证检验个人识别和亲子鉴定的丰富来源；分析STR位点的多态性，已成为法医学上个体识别和亲子鉴定主要技术方法。该技术是通过对毛发、血痕、精斑、人体组织或白骨等生物学样本进行DNA提取，通过限制性核酸内切酶酶切、电泳分离和同位素标记的重复DNA杂交，对每个个体特异的放射自显影带型进行分析鉴别[4]。STR分型检测方法包括银染法和荧光法，荧光自动分析法进行STR位点分型具有用时少、灵敏度和准确率高等优点，已经成为STR分型的主要方法；但该方法对设备和试剂要求较高、费用昂贵，也是制约该方法广泛应用的缺点。

1.2 minSTR技术

minSTR技术主要应用于对微量生物组织或者生物组织已经出现严重降解时的检测，主要用于对常规STR基因座检测的补充；该检测方法通过减少的STR位点增多片断进行检测，一般只需使片断维持在100bp即可获得较理想的检测结果、提高等位基因的检出率。但该检测方法只能将少部分基因座增扩，STR分型结果可由于minSTR引物与过去引物结合大量碱基缺少或插入而存在差异，因此存在着实际应用中的局限[5]。

1.3 单核苷酸多态性分析

单核苷酸多态性分析（single nucleotide polymorphisms，SNP）是基因组上单个核苷酸变异形成的遗传标记，具有多态性丰富、数量多的特点，广泛地存在于人类基因组中，是可遗传变异中最常见的一种。人体的表型差异及对药物或疾病的易感性均与SNP相关，因此SNP成为第三代遗传标志，广泛应用于高危群体发现、疾病相关基因鉴定、药物设计测试等；法医证物学中，SNP技术主要用于群体灾难中的个体检验判断。目前的SNPs检验技术主要包括变性梯度凝胶电凝、引物延伸技术与飞行时间质谱技术等，但种类SNP检测技术均需要较为复杂的设备，致使该技术在法医物证学中的应用受限于相关设备制造和研发，需要依赖相关设备、仪器的发展而逐步推广应用[6]。

1.4 线粒体DnA

线粒体DNA（mitochondrial DNA,mtDNA）是线粒体中的遗传物质，是在细胞线粒体内发现的脱氧核糖核酸特殊形态，一个线粒体中一般有多个DNA分子；线粒体主要通过卵细胞传递，以母系遗传为主要遗传形式。mtDNA所有基因位于一个单一环状DNA分子，遗传物质不为核膜包被、不为蛋白质压缩，一些碱基为重叠基因，其存活时间长、不易降解，因此适用于确认家庭关系，法医物证学中主要应用该方法进行微量或缺乏核DNA的检测。但线粒体DNA检测中，线粒体DNA具有异质性，会出现两种或两种以上类型的对mtDNA，因此在法医物证学应用该方法进行亲子鉴定时，应针对其稳定性差的特点，对鉴定结果需要进一步证实[7]。

2 多位点DnA指纹技术

多位点DNA指纹技术是指利用个体特异的DNA多态性，同人体核DNA的酶切片段杂交、获得多个位点的等位基因组成的、长度不等的杂交带图纹，以进行个体识别及亲子鉴定，因该图纹的重复率极低、识别力高，甚至超过手指指纹的个体识别能力，因而称为多位点DNA指纹。

多位点DNA指纹分析运用DNA指纹图谱分析方法多样，包括RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）分析、串联重复序列分析、RAPD（随机扩增多态性DNA）分析等；检验检测材料多样，包括精液、阴道分泌物、血液、毛发等各种核细胞，且该检测方法操作复杂、每个环节的操作均对检测结果的准确性具有影响[8]，因此对各个环节的操作都有较高的要求：（1）对检测材料，要求其中要有足量的高分子量DNA、且比值需在1.8左右；而在进行提取操作时，应严格按照相关操作规范实施，避免因动作过大使DNA大分子断裂。（2）在进行限制性内切酶消化DNA操作时，需要严格按照标准操作流程进行操作，对酶和样品、缓冲液体应充分混匀；甘油浓度要控制在5%以下，以避免因不当操作而导致污染DNA、令DNA被剪切、或者出现抑制酶解等，出现DNA指标图谱错误。（3）在实施DNA琼脂凝胶电泳分离操作时，应确保凝胶板胶厚小于4mm，并将凝胶板在4℃冰箱内放置30min；当电泳高于室内温度时，可提高降低电压、电流，适当延长电泳时间，以避免因热量散发不及时而导致凝胶变形、使电泳迁移频率加快，降低分离效果。（4）要保证真空转移的高效、高速，在清除胶布底泡沫时，必须确保动作轻缓，防止转移和清除动作过大而使谱带变形。（5）在采取非同位素探针标记时，应将探针溶液稀释，在热变性5min后放入冰浴中，并用等体积标记试剂，放入全部物质并充分总合，做好水浴反应，以确保标记效率和杂交成功率。（6）非同位素杂交膜洗脱过程中，要针对背景清晰度，在更换溶液时，每次均使用滤纸吸收干净滤膜；冲洗X线片操作过程中，显影液使用次数水少于10次、存放时间需低于30d、显影条件温度为20℃。

例如在强奸案中使用DNA指纹图检验，首选在现场提取检验材料，从检验材料中提取精子，如出现DNA酶解不开或酶无法完全解开，其主要原因包括以下几个方面：DNA溶液浓度不准确或DNA用量过多，酶量过少；混合斑载体混入了面料、泥土等，使DNA中融入其他小分子，抑制酶从而导致酶解不开，此时应将溶液充分摇匀，提高DNA量予以解决。进行同一样品不同酶解时间检验时，不完全酶解与完全酶解的DNA样品指纹图谱具有一定差异，实际操作时需要准确挨近酶解时间，并随DNA量增加适当延长时间，以保证酶解的有效率。

综上，DNA鉴定技术的应用与发展，为法医物证学的实践提供了一条重要途径，也必将随着自身技术的提升而进一步促进法医物证学的发展而不断完善。