DNA鑒定之DNA樣本分析過程
2020-11-04 22:36:21 來源: 法醫(yī)物證學(xué)
STR是比Jefferys博士首次描述的VNTR序列更小的形式。從犯罪現(xiàn)場(chǎng)或父?jìng)髡{(diào)查獲得的樣本在檢測(cè)的過程中涉及生物學(xué)、方法學(xué)和遺傳學(xué)
1 生物學(xué)
在犯罪現(xiàn)場(chǎng)或父?jìng)髡{(diào)查中收集到生物檢材,從中首先提取DNA,并對(duì)DNA進(jìn)行定量分析。從細(xì)胞中提取DNA后,用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)擴(kuò)增目的片段。PCR可產(chǎn)生數(shù)以百萬計(jì)的原始DNA分子的拷貝,因而非常微量的DNA也可檢測(cè)到。同時(shí)檢測(cè)多個(gè)STR區(qū)域可以提高DNA檢測(cè)的信息量。
2.方法學(xué)
為了檢測(cè)特定的STR區(qū)域,需要將PCR產(chǎn)物進(jìn)行分離。目前的分離方法包括平板凝膠和毛細(xì)管電泳(CE)兩種。熒光檢測(cè)的應(yīng)用使PCR擴(kuò)增的STR等位基因的檢測(cè)靈敏度大大提高,而且檢測(cè)更便利。在美國(guó),熒光檢測(cè)STR等位基因最主要的儀器近年來是ABI 310遺傳分析儀。檢測(cè)了STR等位基因后,DNA序列中的重復(fù)次數(shù)就能確定,這個(gè)過程就是樣本基因型分型。
用于DNA分型的特定方法由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有效性驗(yàn)證,以確保獲得可靠的結(jié)果。有效性驗(yàn)證必須在新方法應(yīng)用于實(shí)際檢案之前完成。DNA數(shù)據(jù)庫是非常有價(jià)值的工具,正如本章已提到的案例中Montaret Davis與犯罪現(xiàn)場(chǎng)樣本相匹配。在司法實(shí)踐中,DNA數(shù)據(jù)庫將持續(xù)發(fā)揮更重要的作用。
3.遺傳學(xué)
獲得的樣本DNA型,是個(gè)體STR基因型的組合,用于與其他樣本進(jìn)行比對(duì)。在法醫(yī)學(xué)檢案中,這些其他的樣本包括已知的對(duì)照樣本,諸如受害者或嫌疑人的樣本,均可與犯罪現(xiàn)場(chǎng)的樣本相對(duì)比。在父權(quán)調(diào)查中,孩子的基因型應(yīng)當(dāng)與他(或她)的母親基因型和被控父親基因型進(jìn)行對(duì)比。如果調(diào)查的樣本和已知的樣本不相匹配,則這些樣本可以被認(rèn)為有另外的提供者。表述兩個(gè)DNA型不相匹配的術(shù)語稱為 “排除”。
如果是相匹配的或“包含”的結(jié)果,DNA分型就要和群體數(shù)據(jù)庫中的資料相比較。群體數(shù)據(jù)庫由特定種族無血緣關(guān)系個(gè)體昀DNA分型組成。例如,由于群體間的遺傳變異不同,非裔美國(guó)人和白人就要有不同的群體數(shù)據(jù)庫供比較之用。最后,將產(chǎn)生一份檢案報(bào)告或父權(quán)檢測(cè)結(jié)果。這份報(bào)告通常應(yīng)包括調(diào)查樣本的隨即匹配概率。這個(gè)隨機(jī)匹配概率是指從人群中隨機(jī)抽取的個(gè)體,進(jìn)行DNA分型得到與調(diào)查樣本完全相同的STR分型或基因型組合的概率。
4.復(fù)合STR分析舉例
圖1-3展示了一個(gè)DNA分型的例子,是兩個(gè)不同個(gè)體的STR遺傳標(biāo)記分型。在單管擴(kuò)增反應(yīng)中,10條不同染色體上各擴(kuò)增一個(gè)基因座,這個(gè)DNA型的隨機(jī)匹配概率大約為3萬億分之一。值得注意的是,兩個(gè)DNA樣本中,每個(gè)基因座的檢測(cè)結(jié)果都不相同。例如,第一個(gè)樣本標(biāo)記為A的基因座有兩個(gè)峰,而另一樣本同一基因座上只有一個(gè)蜂。同樣,兩份樣本標(biāo)記為J的基因座雖然都有兩個(gè)峰,但由于兩份樣本具有不同的片段大小而表現(xiàn)出不同的圖形。這種結(jié)果現(xiàn)在可以在短至幾個(gè)小時(shí)內(nèi),由一滴非常小的血液或小片的血痕檢測(cè)而穩(wěn)定地獲得。
用這種DNA檢測(cè)方法檢測(cè)10個(gè)不同染色體上特定區(qū)域的STR長(zhǎng)度差異,得到約1/3萬億的隨機(jī)匹配概率。同時(shí)進(jìn)行的性別鑒定表明上欄為男性樣本,下欄為女性樣本。這是從針尖大的血痕'花費(fèi)不到5小時(shí)獲得的結(jié)果。圖上方數(shù)字為堿基對(duì)表示的DNA片段長(zhǎng)度。用字母A—J代表每個(gè)DNA遺傳標(biāo)記。
由擴(kuò)增反應(yīng)產(chǎn)生的每個(gè)STR等位基因在分離時(shí)根據(jù)其片段長(zhǎng)度和熒光顏色相區(qū)別。顏色的出現(xiàn)是因?yàn)樵跀U(kuò)增反應(yīng)時(shí)引物標(biāo)記了熒光染料。在這個(gè)例子中,DNA標(biāo)記中B、E、H和J用藍(lán)色染料標(biāo)記’A.D和e用黃色染料標(biāo)記,C、F、I和性別鑒定標(biāo)記用綠色染料標(biāo)記。性別鑒定結(jié)果男性為兩個(gè)峰(XY),女性為單一峰(XX)。
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