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PCR技术的法医学应用
分析仪器采购网(www.myiqi.cn)  2013-12-9  
【导读】PCR技术可以从一滴血、一个细胞中扩增出足量 DNA产物供分析检验。PCR技术的应用解决了许多以往血清学方法无能为力的问题,而且离体蛋白质在自然界中的稳定性远不如核酸。所以 DNA的PCR检验具有独到的优越性。目前,人们已建立了各种生物样品如血液、血斑、精液、性交混合物、肌肉、单根毛发、上皮细胞、牙齿、骨骼中制备 DNA的实验方法。
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  PCR技术可以从一滴血、一个细胞中扩增出足量 DNA产物供分析检验。PCR技术的应用解决了许多以往血清学方法无能为力的问题,而且离体蛋白质在自然界中的稳定性远不如核酸。所以 DNA的PCR检验具有独到的优越性。目前,人们已建立了各种生物样品如血液、血斑、精液、性交混合物、肌肉、单根毛发、上皮细胞、牙齿、骨骼中制备 DNA的实验方法。

目前PCR技术的法医学应用主要有:

1.VNTR多态性

  该方法扩增位点靶基因多态性串联重复核心序列数目不同而形成。目前报道有十几种,比较成熟的有APOB、PMCT118、P33.6、P33.4、PYNZ22等位点。该方法简单,结 果易分析,缺点是在片段长度差异较大时,长片段可能被漏扩增,引起错误判断。

2.性别鉴定

  PCR性别鉴定目前应用于各种生物检材检验。通过扩增y染色体特异位点鉴定,用Alu序列作对照,也可以同时扩增x、y染色体特异性片段进行鉴定。

3.STR分型检验

  STR为短串联重复序列(Short Tandom Repeat),形成多态性原理与VNTR相似,只是重复单位数3-6bp,片段长度100-400 bp。STR与VNTR分布也不同,VNTR主要分布在染色体端粒,而STR则存在于整个基因组,估计人类基因组有50万个STR位点,因此是巨大的遗传差异研究对象。

  STR位点的突出特点是基因组内基因座多,多态片段短,在生物性检材个人识别鉴定中实用价值极高,高度腐败的检材只要保存了靶DNA,STR位点就可能扩增成功。STR的PCR扩增时间短,变性、退火和延伸每步只需30~60S,可在一个半小时左右完成30个循环。检测方法灵敏度高,甚至<1ng模板DNA都可扩增出多态片段。STR的扩增产物经高分辨聚丙烯酰胺凝胶电泳,用等位基因梯阶分子量标准物,即可准确的判断等位基因长度。可获得不连续的基因频率分布,便于Hardy-Weinberg平衡检验和偶合概率计算。

  1993年在英国Colin等报导用复合扩增对12个STR位点进行研究,总排除率达1x10-14,表明STR复合扩增可以认定同一。

STR在法医学中应用优点在于:

(1)操作方便简便,通过多位点累计,可以同一认定;

(2)灵敏度高,复合扩增可以节约检材;

(3)片段较小,适宜部分降解DNA的扩增。

4.线粒体测序技术

  线粒体是真核细胞中与 能量代谢有关的细胞器,一个细胞中线粒体数的范围约为1000~10000个,所以线粒体DNA分析比细胞核DNA分析要灵敏得多,线粒体测序分析另一特点是可以对无核细胞检材,如毛干、红细胞骨头、指甲等进行分析,而且细胞核DNA进行测序分析必须用克隆的方法纯化出单一的DNA分子才能进行测序分析,而线粒体DNA可直接经PCR扩增测序。进一步研究表明,线粒体是母系遗传方式遗传的,所以一母所生子女应有相同的线粒体DNA序列。线粒体多变区在D区。扩增D区多态片段测序,就可以进行个体识别。

  目前,世界上绝大多数法医 DNA鉴定实验室主要工作就是应用STR-PCR分型检验技术进行个体识别、亲权鉴定等工作。
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