法醫(yī)dna分析技術的應用與發(fā)展

法醫(yī)dna分析技術的應用與發(fā)展

一、dna分析技術的應用應用民法dna分析技術的應用將只能檢測基因編碼的酶或蛋白質水平飛躍到直接檢測基因的分子水平。這是法律證書制度驗證史上的一項重大進展。DNA分析技術對現(xiàn)場遺留的指紋、毛發(fā)、唾液、血跡,甚至一些微量、腐敗、污染的檢材,都能做到快速的同一認定,使現(xiàn)場生物物證的利用率大大提高,成為認定犯罪的有力武器。目前,世界上有120多個國家和地區(qū)已應用DNA分析技術辦案。隨著法制的健全和科學技術的發(fā)展,DNA分析技術已成為生物物證檢驗的常規(guī)技術,廣泛應用于傷害、強奸、交通肇事、親子鑒定等刑事或民事案件中,為刑事偵查、司法審判提供了有力的證據(jù)。二、法理學dna分析技術在臨床上的應用法醫(yī)DNA分析技術為物證檢驗提供了科學、可靠和快捷的手段,近20年來,隨著PCR技術應用于法醫(yī)物證檢驗及VNTR、STR位點等遺傳標記的不斷發(fā)現(xiàn),法醫(yī)DNA分析技術在國際及國內都得到了迅速的發(fā)展及普及。目前已發(fā)展到以熒光標記多基因座STR復合擴增檢測技術與線粒體DNA(mtDNA)測序技術為主導分析技術的階段。(一)str分析技術1.聯(lián)重復序列分析隨著PCR技術的廣泛應用,擴增片段長度多態(tài)性檢測(AMPFLP)方法成為法醫(yī)DNA檢驗中的主要技術手段。從最初的小衛(wèi)星串聯(lián)重復序列(VNTR)到后來普遍應用的短串聯(lián)重復序列(STR),國內外法醫(yī)學者先后開發(fā)了大量的個體識別DNA遺傳標記,并進行群體遺傳學調查。STR即短串聯(lián)重復序列(shorttandemrepeat),是一類廣泛存在于真核生物基因組中的DNA串聯(lián)重復序列。其核心序列為2-6bp,重復次數(shù)通常在5-40次之間,是目前法醫(yī)遺傳學領域應用最為廣泛的一類遺傳標記。STR的多態(tài)性是法醫(yī)物證檢驗個體識別和親子鑒定的豐富來源。與DNA指紋技術相比,基于PCR技術的STR多態(tài)性分型操作簡便,靈敏度高,結果分析標準。同時,STR的結構特點使之非常適合于用PCR擴增,特別是近年來復合擴增技術日趨成熟,熒光標記技術和自動化測序儀的應用,使得檢測STR的靈敏度和個體識別率不斷提高,為微量的生物學物證的個體認定提供了技術基礎。這些技術已成功應用于指紋、頭皮屑、皮膚脫落上皮細胞等微量物證的STR分型。STR分析技術被認為是第二代法醫(yī)DNA指紋技術的核心,是目前國內外法醫(yī)學個體識別和親權鑒定的主要研究方向。復合STR-PCR熒光標記自動檢測系統(tǒng)以其快速、自動化和高通量等特點成為當今法醫(yī)DNA檢驗的主要技術手段。2.x染色體str分型檢驗與基因分型性染色體STR分型作為特殊的遺傳標記以其獨特的優(yōu)勢發(fā)揮著重要作用,是常染色體STR分型及線粒體DNA的重要補充,可為法醫(yī)學個體識別和親權鑒定提供新的手段。Y染色體STR具有父系遺傳特點,同一家族中男性個體的Y染色體STR分型檢驗結果完全一樣。因此,對于Y染色體STR基因座多態(tài)性研究在諸如父系家族的親權鑒定、混合斑男性成分的檢測、不同男性個體混合物的分析、無名男尸的身源確定、追溯父系遷移歷史以及重構同一父系家族等方面都具有獨特的應用價值。X染色體特異遺傳標記在遺傳過程中具有伴性遺傳的特征,表現(xiàn)為性連鎖遺傳,以單倍體形式遺傳給子代。X染色體STR在法醫(yī)學個體識別和親子鑒定中可以解決一些特殊的親子鑒定案,如缺乏雙親的同父異母姐妹親緣關系認定或涉及父女關系的單親親權鑒定等方面。(二)mtcda測序技術人類線粒體DNA(mitochondrialDNA,mtDNA)幾乎存在于各種組織、細胞中,它是分布于細胞核外的人類遺傳物質,呈雙鏈環(huán)狀結構,由編碼區(qū)和非編碼區(qū)構成。mtDNA序列多態(tài)性大多局限于D-Loop區(qū),其中有2個長度各為400bp的高度可變區(qū)域,即HVYI(hypervariableregionI)和HVII區(qū)(hypervariableregionII)。1994年,Gill等運用STR技術對mtDNA序列分析認定了Romanov家族骨骸,使得mtDNA序列分析引起了公眾極大的關注。隨著熒光測序技術和DNA測序儀的問世,mtDNA測序分析技術得到廣泛的推廣和應用,使法醫(yī)DNA鑒定的應用范圍不斷擴大。線粒體DNA測序技術具有以下特點:除血、組織等常見檢材外,還可以處理如毛發(fā)、指甲等特殊檢材;具有高排除率和高靈敏度;測序結果可以計算機分析并可長期保存;具有母系遺傳的特性,所以即使骨骸在很多年后被發(fā)現(xiàn),相關的直系親屬(父母、子女)已經(jīng)無法找到,卻仍可能找到其母系親屬,獲得線粒體DNA的比對樣本。(三)其他試驗1.標記str復合擴增試劑盒中amelogenin基因座目前,用PCR方法進行性別檢驗,已經(jīng)是一種成熟的方法?，F(xiàn)行使用的熒光標記STR復合擴增試劑盒中都帶有Amelogenin基因座用于樣品的性別檢驗。Amelogenin在牙齒發(fā)育萌芽時是主要的細胞外基質蛋白。Amelogenin基因在人的X和Y染色體上共有。其X、Y染色體內含子的長度不同。2.abo基因突變分型的檢測方法使用PCR方法可以對生物物證進行ABO和MN血型的檢驗,當某些特殊物證,例如痕量的血跡,無法用傳統(tǒng)血清學的方法進行血型檢驗時,可以采用PCR方法進行檢驗。ABO基因分型的方法最早采用PCR結合酶切技術,逐步發(fā)展為直接測序方法、特異性引物擴增方法和引物消耗測定法。目前的熒光標記特異性引物擴增方法不僅靈敏度高,而且操作簡便、兼容性好。三、我國dna數(shù)據(jù)庫的建立DNA數(shù)據(jù)庫將法醫(yī)DNA分析技術,計算機自動識別、網(wǎng)絡傳輸技術及大型數(shù)據(jù)庫管理技術相結合,由計算機對可數(shù)碼化的DNA信息自動比對分析,通過網(wǎng)絡技術,實現(xiàn)異地查詢檢查比對、跨區(qū)域協(xié)作的目標。DNA數(shù)據(jù)庫一般包含兩個基本的數(shù)據(jù)庫。一個是存儲有暴力犯罪前科的犯罪分子的前科庫,另一個是存儲犯罪現(xiàn)場中遺留的有價值的各類生物物證DNA分型數(shù)據(jù)的現(xiàn)場物證庫。1994年英國正式立法授權英國法庭科學服務部(ForensicScienceService,FSS)建立全英DNA數(shù)據(jù)庫。1995年,全球第一個國家DNA數(shù)據(jù)庫在英國建立。目前,英國全國每年約有70萬DNA數(shù)據(jù)入庫。在英國,DNA技術的應用,使破案率從22%提高到45%。隨著數(shù)據(jù)庫的規(guī)模不斷擴大,破案率最終可以達到55%。美國聯(lián)邦調查局在1990年聯(lián)合8個州12個法庭科學實驗室建立了DNA聯(lián)合索引系統(tǒng)。1991年正式開始建立覆蓋全美國的DNA數(shù)據(jù)庫。1997年加拿大眾院通過立法授權加拿大皇家騎警建立DNA數(shù)據(jù)庫。奧地利、荷蘭也于1997年開始建庫。法國、葡萄牙、芬蘭、挪威則在1998年開始DNA數(shù)據(jù)庫建設。歐盟計劃將各成員國建立的DNA數(shù)據(jù)庫兼容,數(shù)據(jù)共享,以歐洲警察組織為基礎,建立歐洲DNA數(shù)據(jù)庫。目前世界上有76個國家已經(jīng)或計劃擁有法庭科學DNA數(shù)據(jù)庫。我國法醫(yī)DNA數(shù)據(jù)庫由刑事犯罪人員DNA數(shù)據(jù)庫、刑事案件現(xiàn)場DNA數(shù)據(jù)庫、失蹤人員DNA數(shù)據(jù)庫和基礎DNA數(shù)據(jù)庫組成。DNA數(shù)據(jù)庫的應用在2000年在全國開展的“打擊拐賣婦女兒童”專項斗爭中首戰(zhàn)告捷。目前我國DNA數(shù)據(jù)庫形成中心庫—省級庫—市級庫數(shù)據(jù)庫模式,國家?guī)熘袃Υ嬗腥珖鳧NA數(shù)據(jù)信息50多萬條,其中物證數(shù)據(jù)近8萬條,前科人員數(shù)據(jù)32萬多條,實現(xiàn)全國查詢比對通報、DNA信息共享,取得重大效益。我國的法庭科學DNA數(shù)據(jù)庫已初具規(guī)模與成效。四、dna分析技術隨著DNA分析技術的不斷完善,其應用的范圍也不斷擴大。從對生物物證的個體識別鑒定到推斷人類身高、相貌等個體物理性狀,推斷年齡、死后間隔時間,以及對犬、馬等寵物家畜和大熊貓等珍稀動物進行非人源性種屬鑒定,DNA分析技術已成為各類案件偵破不可或缺的技術手段。(一)生物產(chǎn)品的特性、應用帶來的風險刑事犯罪尤其是暴力性犯罪的現(xiàn)場往往會遺留下犯罪嫌疑人的生物學證據(jù),這就使得通過有效利用DNA分析技術確定犯罪嫌疑人成為可能。目前法醫(yī)DNA分析技術已廣泛應用于偵破兇殺、強奸、搶劫、盜竊等各類刑事案件。通過對現(xiàn)場生物物證進行DNA技術檢驗,并正確分析鑒定結果,能快速定位犯罪嫌疑人,節(jié)約案件的偵破時間,節(jié)省偵查機關的人力、物力成本。隨著DNA分析技術的發(fā)展,檢驗樣本的范圍不斷擴大,除血液、血痕、精斑、唾液、軟組織、骨骼、毛發(fā)、指(趾)甲以外,一些容易忽視的微量物證,如煙頭、信封口、口香糖、果核(皮)、飲料瓶、茶杯、牙簽、牙刷、口罩等口腔脫落細胞,綁手的繩索、手套等上皮脫落細胞的檢驗也日益受到各級辦案單位的重視,使生物物證發(fā)揮更大效力。偵查工作中,由于犯罪嫌疑人在逃而導致偵查工作滯結,也給物證的檢驗工作帶來困難。一些案件中,在現(xiàn)場遺留的物證有明確的指向對象,卻因犯罪嫌疑人不到案,沒有其DNA進行比對,導致案件無法定性,從而使偵查不能終結。這時可以利用DNA分析技術對現(xiàn)場物證進行檢驗,確定其基因型,再根據(jù)其親屬的DNA分型進行比對,從而確定犯罪嫌疑人。(二)適用于不同碎塊的dna分析技術在各類惡性刑事案件,尤其是殺人碎尸案件中,由于被害人的尸體不是處于完整的狀態(tài),甚至散落多處,必然導致其身份難以識別和認定。從刑事偵查的角度,這類案件相對于一般兇殺案件的偵破難度更大。DNA分析技術在這類案件偵破中能發(fā)揮獨特作用。根據(jù)不同碎塊DNA檢驗結果是否一致,判斷是否為同一個體;根據(jù)尸塊DNA檢驗結果與失蹤者父母的DNA圖譜進行對比,可以確定尸源。即使對于腐敗、掩埋、焚燒等破壞的個體,也可利用mtDNA序列分析技術、STR分析技術和基因性別鑒定技術等多種DNA分析技術,對其身源進行認定,為案件偵破提供線索。(三)現(xiàn)場生物有機物客觀屬性分析近年來,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人員流動越來越頻繁,系列案件、流竄作案不斷增多,對社會治安穩(wěn)定和人民群眾生命財產(chǎn)安全造成了極其嚴重的危害。此類案件時空跨度大、案犯呈跳躍式作案,案犯逃避打擊能力強,這給偵破帶來諸多困難。偵破系列案件,除了要運用個案偵破的一般方法外,還要特別注意現(xiàn)場生物物證客觀屬性的正確分析,犯罪嫌疑人的遺留物經(jīng)DNA分析可能成為并案的依據(jù)。此外,DNA國家數(shù)據(jù)庫的建立,使得數(shù)據(jù)庫資源全國共享,DNA數(shù)據(jù)的網(wǎng)上遠程比對也使得跨區(qū)域、長時段的系列犯罪和流竄作案能夠得到及時的串并偵查。在各類系列案件的串并和偵破中,DNA技術和DNA數(shù)據(jù)庫的大量應用已成為新的破案增長點,為最大限度打擊犯罪、合理配置有限的偵查資源提供了強有力的科技支撐。(四)改善偵查辦案效率,提高公民的安全感DNA數(shù)據(jù)庫的功能主要為信息的存儲和自動比對。利用DNA數(shù)據(jù)庫可以主動查詢犯罪嫌疑人,從而充分發(fā)揮技術破案能動性,有效地節(jié)約資源。DNA數(shù)據(jù)庫從技術上克服了偵查破案的地區(qū)局限性,通過DNA數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡,將跨地區(qū)犯罪的案件聯(lián)系起來,有利于串并案件、縮小偵查范圍,從而盡快破案,防止對其他受害者的進一步傷害,也可以有力打擊流竄犯罪。DNA數(shù)據(jù)庫還可查詢失蹤人員、根據(jù)遺傳關系確定被害人身源、認定親屬關系,解救被拐兒童。利用DNA數(shù)據(jù)庫能夠改善公安部門偵查辦案效率,豐富社會管理手段,加強國際間警察的交流合作。同時,