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        DNA分型方法的比较

        浏览次数: 日期:2015年1月23日 09:13

        法医DNA分析的不同技术间是存有差异的,按其区分个体之间的能力和获得结果速度的不同而有所差异。目前,检测速度已经得到了极大的提高,以前需要6到8周的时间,现在仅需几个小时。

        人类个体识别曾用过很多种技术,包括单基因座探针和多基因座探针,以及现在基于聚合酶链式反应( PCR)的检测方法。在过去15年中,在样本处理速度和灵敏度方面有了长足的进步。对大量血痕且DNA保存很好的需求已被微量样本所替代,甚至在某些案件中单个细胞也可产生能被应用的DNA分型。

        过去15年中用于人类个体识别的DNA分析方法在下图中进行比较。不同的DNA遗传传标记按照识别个体的能力和分析速度,被划分在四个象限中。近年来,已经发展了新的方法,它们既具有高识别率,又能在几小时内完成检测。
         


        ABO血型检测作为第一个应用于个体识别的遗传学工具,可以在数分钟内完成,但其包含的信息量不是很多。因为只有四种可能的表型-A、B、AB和0型,而且人群中40%是0型,因此,ABO血型系统有助于与犯罪现场的检材对比而排除某一个体,但当双方血型相同,尤其检材是0型血时,这个检测方法就不是很有效了。

        与之相反,多基因座RFLP探针在个体间具有高多态性,但要进行DNA分析时却需要大量的人力、时间和专门技术。而且,多基因座探针( multi-locus probes,MLP)分析技术不容易实现自动化,随着对大量DNA样本检测的需要,这一点不能令法医工作者满意。法医学检案中常见的混合斑检测对多基因座RFLP方法也是一个挑战,这也是各实验室都流行做单基因座RFLP探针的主要原因。

        解决问题的最佳方法应具备较高的识别能力和较快的分析速度,达到这种要求的是短串联重复序列( STR) DNA遗传标记,在上图右上象限中。STR片段很短,所以一次可分析3个或更多STR基因座。多个STR可以在同- DNA试管中进行检测,即复合STR分型。复合STR很有价值,因为它可以产生高识别能力的结果(见第五章),而且它能够检测混合检材和DNA分子降解的生物检材。另外,复合STR的检测可实现自动化,在DNA检测量增大时,这是很重要的优点。

        应该注意的是,上图并没有完全反映这些遗传标记在法医学检案中的价值。线粒体DNA( mtDNA)由于识别能力差和试验花费时间长被排在左下象限中。但当涉及严重降解DNA样本或有母系关系个体的法医学检案时,它是很有价值的。很多情况下,需要用多种技术手段帮助侦破一个重要案件或完成严重灾难中受害者身源的识别,例如纽约世贸中心的倒塌后的检测工作。

        在过去的20年中,上图所示的各种DNA分型技术都得到了长足的发展。研究者经常发现,当早期的DNA分析方法被新技术替代时,法医实验室中新旧技术常有部分重叠。为了保证持续高质量的检测结果,新技术的有效性验证至关重要。表1-1列出了法医DNA分型史上的一些主要事件。FBI实验室采用的新技术被列入这个历史记事表中,是因为FBI使用的检测方案为全美乃至全世界确立了重要的方向。
         


        注:从中可见,这些法医DNA事件(第1列)、生物技术(第2列)和影响微软公司的主要历史事件(第3列)在年代上是平行的。

        所属类别: DNA分型

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