DNA 检测技术分析血迹陈旧度的初探*
2024-01-12李海霞李晨华李学刚
李海霞 彭 颖 李晨华 李学刚
(广东警官学院刑事技术系,广东 广州 510440)
利用DNA 分析技术检测陈旧血迹的DNA,通过DNA 的数量和质量分析,了解血迹DNA 的降解过程,目前研究主要集中于不同载体对DNA 降解的影响及存储DNA 的状态效果[1-2]。其中,A.L. Rahikainen 等利用存储16 年的FTA 血卡研究DNA 的质量变化,评估依赖于时间的降解情况,从1998 年到2013 年的8 个时间点随机采集了4 个FTA 样本,采用Quantifiler®Human Plus (HP)定量试剂盒测定提取DNA 样品的数量和质量,证明FTA 卡存储效果较明显,DNA 较为稳定。然而国内外关于利用DNA 检测技术判断血迹陈旧度的研究较为鲜见。
本研究通过直扩法、Chelex-100 提取法、磁珠提取法等DNA 检测方法对陈旧血迹进行DNA 质与量检测,比较分析各自图谱的均衡性,峰值、峰面积的差异性等,得出利用DNA 检测技术对血迹陈旧度的初步探索。
1 材料与方法
1.1 材料
收集2009 ~ 2018 年每年度各2 份血滤纸检材,共20 份血滤纸检材,均为本鉴定中心日常检案的检材。
1.2 方法
根据《法庭科学DNA实验室检验规范》(GA/T383-2014)标准,通过直扩法、Chelex-100 提取法、磁珠提取法等3 种不同的DNA 分析方法对陈旧的血滤纸进行检测。采用1.2mm 打孔器对20 份血滤纸检材进行取样,其中,直扩法取1 片血滤纸,Chelex-100 提取法与磁珠提取法取3 片血滤纸,同时,加入10%的Chelex-100悬液为30µL,磁珠提取法的洗脱液亦为30µL,其余步骤按照试剂说明书进行规范操作提取DNA。采用GoldeneyeTM DNA 身份鉴定系统 20A 试剂盒(基点认知,北京,简称20A)进行扩增,2 种方法均为全模板扩增,即加入3.84µL 的DNA 提取液,扩增热循环数为30 个循环,其余步骤按照商业试剂盒说明书进行操作。采用ABI-3130 遗传分析仪进行电泳分离和基因分型。利用GeneMapper®ID V2.0 软件进行分型结果的分析。
2 结果
因血滤纸检材的放置年份长久,取样面积并不多,为了确保基因分型的准确性,每个血滤纸检材所得基因分型均与之前检案的图谱进行比较,血滤纸检测所得图谱(见图1 ~图2)。从不同年份图中的峰高值和峰面积值可以看出,血滤纸存在降解趋势,年份越久降解趋势越明显。按照265bp 作为大小片段的分界线,将各个基因座分为小片段基因座和大片段基因座,即小片段基因座包含D19S433、D5S818、D21S11、D3S1358、D13S317、D7S820、AMEL、vWA、D8S1179、TH01、D12S391 和D2S1338,大片段基因座包含D18S51、D6S1043、D16S539、CSF1PO、Penta D、TPOX、Penta E 和FGA,3 种方法的大小片段的峰高值和峰面积值(见表1 ~表3)。从表1 可以看出,无论是大片段还是小片段,直扩法的峰高值和峰面积值是最高的,其次是磁珠提取法,最低是Chelex-100 提取法。不同年份的大小片段峰高值和峰面积值的比值(见表4),从表2 可以得出,直扩法、Chelex-100提取法和磁珠提取法的峰高比值分别为3.24、4.13、3.31,同理,峰面积比值分别为2.81、3.57、2.81,直扩法和磁珠提取法的峰高和峰面积比值相当,而Chelex-100 提取法的峰高和峰面积比值差异大些。
图1 检材编号为1 的图谱
图2 检材编号为18 的图谱
表1 不同年份检材直扩法的峰高和峰面积(单位:千)
表2 不同年份检材Chelex-100 提取法的峰高和峰面积(单位:千)
表3 不同年份检材磁珠提取法的峰高和峰面积(单位:千)
表4 不同年份的大小片段峰高值和峰面积值的比值
3 结论
直扩法、Chelex-100 提取法和磁珠提取法是目前最为常用的DNA 提取法。直扩法可以达到简化实验步骤,缩短检验时间、减少污染、节约检材和成本的效果,但是对于杂质较多或降解较为严重的检材,直扩法不一定是最佳选择[3-4];Chelex-100 提取法可以做到DNA 量无损失,对于污染轻、杂质少的接触DNA 检材用此法提取出的DNA 片段更加完整,但在实验过程中,Chelex-100 法却不能有效地排除DNA 混有的杂质和降解的DNA 碎片的干扰[5];磁珠提取法可有效去除检材中的杂质,提高DNA 的质量,并在降解和腐败检材上的处理略胜一筹,但在去除杂质的同时,会对DNA 存在的量造成一定的损失,对于微量检材是不利的[6]。3 种不同的DNA 检测方法存在各自的优缺点,根据不同条件的检材选择合适的DNA 检测方法进行分析。
本研究通过3 种不同的方法分析血迹陈旧度,从图谱可以看出,与大片段的峰高值和峰面积相比,小片段均高些,而且越久年份的血滤纸降解程度越明显,从而说明用DNA 检测方法去分析血迹陈旧度是可行的,图谱结果可以明显得出结论。
从检测结果的均衡性、峰高比值和峰面积比值来看,直扩法对于2009 ~ 2018 年血滤纸检材的检测,在同等条件之下,较其他两种方法,其检测的峰高值和峰面积是最高的,检测效果是最好的,长达14 年的血滤纸依然能检测出较为完整的图谱。假设3 片血滤纸的DNA 含量为100%,直扩法1 片血滤纸的DNA 含量为33%,而Chelex-100 提取法和磁珠提取法仅为12.8%,排除其他因素的影响,DNA 含量的不同直接影响图谱的结果。因检材量有限,未能做到DNA 含量精准相同,若检材条件允许的情况下,可进一步研究。
从血滤纸的保存年份进行分析发现,普遍是年份越久的,峰高和峰面积的均值越大,比值亦越大。同时,亦发现2011 年和2012 年度的血滤纸检材与这个结论不符,无论哪种DNA检测方法,这4 个检材的峰高和峰面积的比值均变化较大,是检测保存条件的问题还是提供血液的个体差异问题,原因仍需进一步探讨。