DNA分析技术在法医物证检测中的应用

时间:2022-03-04 07:16:11

DNA分析技术在法医物证检测中的应用

摘 要:随着人类科学技术的不断进步和发展,人类在对自身的研究中有了更深的了解,其中DNA的发现和人类基因组计划的实施都极大的推动了人类对于DNA的认识和对DNA的利用。经过科学发现,DNA具有个体差异性,是每个人所特有的基因身份证,每个人的DNA序列都不会相同,这一发现让我们对于利用DNA来进行个人身份识别有了新思路。随着生命科学技术的快速发展,人类DNA的提取、扩增、鉴定、分析都有了十分成熟和完善的方法,这对于司法、法医等行业有了新的技术手段,对于侦查罪犯、查明案情等具有极大的帮助,DNA分析技术在法医上的应用,帮助我们去进行个人识别等。本文主要就DNA分析技术在法医物证检测中的一些应用进行简单分析。

关键词:DNA分析技术;法医;物证检测;应用

DNA是1953年最新在《自然》杂志上被提出的一种DNA分子的双螺旋结构,这是现代的生命科学中十分重要的一个发现,这直接推动了生命科学领域中分子生物的发展,也成为现代医学和生物学中重要的研究热点,随着一系列DNA提取技术的出现,我们对于DNA的获取十分方便,DNA鉴定及分析技术的成熟也极大的推动了DNA在多个领域的应用,其中意义重大的是在法医学物证检测中的应用,这一技术的应用与发展开创了法医物证检测的新方式,极大的加快了法医学的发展及刑事案件的侦办。

1 DNA分析技术的产生

DNA分析技术是现代生命科学领域重要的发明之一,著名的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质,之后的X线衍射技术的出现以及沃森、克瑞克的DNA双螺旋结构的提出DNA的复制和遗传信息的传递,随后人类科学家成功破解了人类DNA所包含的信息,也揭示了人类遗传物质的传递方式,DNA在遗传过程中的基因突变和基因重排都使得每个人的基因是独特的、与众不同的。

2 DNA分析技术在法医物证检测应用的种类

经过科学技术的发展,DNA分析技术也得到了很大的发展,其在法医学物证检测中的应用也经历了多个过程,从早期的DNA指纹图技术、线粒体DNA测序技术到现在的STR-PCR等技术,DNA分析技术经过了多次的技术革命,现在已经可以对不同的法医物证进行多方面的分析,提高了法医物证检测的准确性、全面性。

2.1 DNA指纹技术

20世纪80年代,遗传学家合成了2个小卫星探针,通过Southern杂交得到了一系列高度变异的谱带,这种谱带具有个体的差异性,就如同人类的指纹具有个体的差异性,因此被称为DNA指纹技术。这种技术的原理是人类的核苷酸序列不同,用限制性酶进行消化时,可以产生长度不同的DN段,这种不同长度片段在群体中具有多态的现象。DNA指纹技术有两类,分为多位点探针和单位点探针,多位点探针可以同时检测多个位点,其特点四鉴别机率高,基本可以达到个人认定的目的,但是其操作复杂、检测周期长、对法医检材要求较高。而单位点探针只有一个检测位点,鉴别的效率差,随着DNA分析技术的发展和进步,已逐渐被其他技术所取代。

2.2 VNTR-PCR分析技术

VNTR又称可变数目串联重复序列,是科学家在人类DNA文库中发现的重复串联单位,重复单位长度一般在7-60个碱基,重复次数可多达百次。在人类群体中呈现多态性,VNTR位点主要分布在人类的染色体端粒的位置,VNTR技术的使用帮助解决了多位点DNA指纹分析与单位点DNA指纹分析存在的问题,但是也具有一定的缺点,由于杂合子两条带的产量的差异导致扩增差异性较大,易导致误判。

2.3 STR-PCR分析技术

STR是一种短串联重复序列,是广泛存在于基因组中的一种DNA串联重复序列,STR的核心序列为2-6个碱基,片段长度一般为100-500个碱基左右,具有5-40次的重复次数。STR-PCR技术具有多种优点,首先是这种检测方法的灵敏度高,两条带的扩增产量相等,其次由于STR位点在基因组中广泛分布,所以可以检测部分降解的DNA,对于某些不完整的法医物证来说,这种方法可以很好的帮助检测分析。但是STR技术也具有一些缺点,由于其的高灵敏性,所以一旦法医物证中混有其他的DNA,即时是微量的,也会造成样本的污染,导致错误判断。但是总体来说,STR-PCR技术极大的提高了人的身份鉴别程度,近年来随着PCR扩增技术的快速发展以及自动测序设备的出现,使得STR的灵敏度和识别率更高。目前STR分析技术在法医学的个人鉴定和亲子鉴定中作为主要方法,而法医学中仅仅可以通过指纹、皮肤碎屑等物证即可进行检测分析,是当今法医学物证检测的主要技术。

2.4 线粒体DNA分析技术

人类的线粒体几乎存在于所有的细胞中,线粒体DNA是细胞核外的遗传物质,是人类的第二套基因组DNA,其具有高度可变区域,人类的线粒体DNA具有母系遗传的特点,四代之内的所有母系亲属的线粒体序列基本相同,可以用于母子鉴定。随着DNA自动测序设备的出现,线粒体DNA分析技术广泛应用,可以对于毛发、指甲、骨骼等法医物证进行检测,具有高灵敏度的特点,在人类起源、考古等方面都有一定的应用。

2.5 单核苷酸多态性分析技术

单核苷酸多态性是指单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性,这种变异可以由单个碱基的变化产生。SNP的分布密度很高,且具有遗传稳定性,因此SNP分析技术可以用于人类的起源进化等科学的研究,也可以用于法医个体识别的鉴定。SNP分析技术的优点是容易进行扩增,没有漏扩等现象,因此可以用于高度腐败、降解的法医物证检测。近年来随着微阵列DNA芯片、高效液相层析等技术的发展,促进了SNP分析技术的检测效率。

3 总结

随着现代话生物技术的发展,法医学物证检测技术也进入了全新的阶段,DNA分析技术可以广泛的应用于刑事案件侦查、飞机失事的乘客身份鉴定、亲子鉴定、性别鉴定、恶性案件的侦破等,DNA分析的结果也已经广泛的被世界各国的法庭所认同,成为了案件侦破的重要证据。DNA分析技术也随着应用的推广想着标准化、自动化的方向发展,随着现代生命科学技术的快速发展,DNA的分析技术也将会随之不断发展,我们在利用现代化DNA分析技术进行法医物证检测时也要注意分辨其结果的准确性,用多种方法去验证结果,避免造成鉴定错误。

参考文献

[1] 徐振波,DNA分析技术在法科学中的应用及展望,法律与医学杂志,2000.

[2] 胡萌,法医DNA分析技术及其在刑事侦查中的应用,铁道警官高等专科学校学报,2008.

[3] 王兵,DNA分型技术在法医物证学中的技术应用,生物技术世界,2013.

作者简介:

第一作者:尹鑫(198409)女,朝鲜族,黑龙江省齐齐哈尔市人,齐齐哈尔市公安局刑事技术支队DNA检验大队,法医师,本科学历,生物技术方向。

第二作者:李蒙(198706)男,汉族,黑龙江省齐齐哈尔市人,齐齐哈尔市公安局刑事技术支队DNA检验大队,法医师,本科学历,临床医学方向。

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