法医DNA检测技术

　　法医DNA检验技术是过绘制人类DNA图谱，进行图谱间比对来实现同一性认定。其主要依据是人类DNA的多态性，包括序列长度多态性和碱基序列多态性两种。根据DNA不同可分为常染色体DNA检测、Y染色体

　　该技术是由一系列技术组合形成的技术包，如DNA提取技术、限制性酶切技术、PCR扩增技术、荧光标记技术、DNA杂交技术、凝胶电泳技术、测序技术等。随着这些技术的发生发展，法医DNA检测技术经历了从基于杂交的DNA指纹图谱技术到基于PCR扩增的AFLP、STR检测技术和基于测序的线粒体DNA(mtDNA)检测技术等重大技术革新。

　　法医DNA检测技术的进步离不开生物化学、物理学和遗传学的发展。目前已发展到以复合荧光标记多重STR检测、mtDNA检测技术和SNP分析为主导的技术体系。STR检测又分为常染色体STR检测、Y染色体STR检测。这些技术已经成为公安机关侦查破案的利器，在刑侦办案、亲子关系确认、灾难受害者身份识别和证实罪犯等方面发挥着巨大的作用，已经成为法医物证检验的重要组成部分。

　　DNA指纹技术

　　DNA指纹是应用最早的一种法医DNA技术，属于限制性片段长度多态性标记(RFLPs)，利用特异的限制性内切酶将基因组DNA切割成一系列DNA片段，经电泳分离后，用特异探针显色得到DNA条带。这种技术操作繁琐，周期长，并且需要利用放射性同位素或荧光探针或者银染显色，所以应用局限性较大，并没有大范围普及，目前已经被淘汰。

　　AFLP(扩增片段长度多态性分析)

　　AFLP分析是基于PCR扩增的法医DNA检测技术，比DNA指纹技术简单、多态性好。根据基因组中可变数目串联重复序列两端保守序列设计引物，扩增这种重复串联序列，有着较好的多态性。但由于有时扩增片段长度差异较大，PCR扩增效率和扩增稳定性不够好，逐渐被STR(短串联重复序列标记)取代，可以说是STR检测技术的较低版本。

　　STR检测技术

　　随着短串联重复序列(STR)的发现，STR技术很快发展成为法医DNA检测的重要技术。由于STR片段长度相对较短，片段的退火温度较为相似，便于实现多位点多重扩增。STR检测技术进一步完善发展，与荧光标记和现代化遗传分析仪相结合，实现法医DNA检测的全自动化。STR检测技术成为目前法医DNA检测应用最为广泛的技术。并且当前的大型DNA数据库都是采用STR技术建立起来的，而且数据库规模还在迅速增长。全自动高通量的STR检测平台和覆盖全面的STR数据库相结合，使得STR技术在刑侦办案中所向披靡，破获了大量的疑难案件。法医DNA检测技术于相关仪器、检测试剂耗材的同步发展，将是法医学DNA检测技术提供者的两大任务。其中Y染色体STR技术详见“法医Y-DNA检测技术科普”板块。

　　mtDNA检测技术

　　mtDNA(线粒体DNA)检测是一种序列碱基多态性。该技术对存在于人类细胞的细胞质中的线粒体DNA进行多态性检测。mt是一条闭合环状DNA，在一个生物细胞中存在很多个拷贝，其结构中有高变区域。无母系亲缘关系的个体间多态性较好，且存在一些高变区域。利用高变区域的序列多态性，方便进行个体识别。由于人类mtDNA不发生重组，受精卵形成时线粒体来自母亲提供的卵子，所以遵循母系遗传，适用于母子关系认定。

　　由于人体的每个细胞中都含有成千上万个拷贝的mtDNA，相比核DNA只有一个拷贝，mtDNA在检测上灵敏性更高。其闭环结构，具有抵抗降解的能力。可以对古老材料、腐败材料、角化细胞如毛发和指甲等材料进行分析。由于这些材料中核DNA大部分已经降解，mtDNA检测别具优势。

　　mtDNA属于一种碱基多态性标记，如果能借助于现代测序技术结合，可以更大的发挥效用。详见“mtDNA检测技术”板块。

　　单核苷酸多态性性(SNP)分析技术

　　SNP是一种序列多态性，指DNA序列中单个核苷酸变异。由于在同一个碱基位置发生两次突变的概率极低，所以SNP标记通常有两种基因型(少数存在4种基因型)，比较便于结果分析。SNP标记分布非常广泛，数目众多，DNA微少的生物检材料也可以实用。SNP标记的检测既可以通过对目的DNA扩增和测序。微阵列DNA芯片、飞行质谱分析和变性高效液相层析法等非电泳分型技术。相关领域技术方法为法医DNA检测分析奠定了坚实的基础。随着高通量检测仪器的发明，遗传标记数目和数据逐渐完善，数据库信息的深度挖掘和分析，法医DNA检测技术不断地进步。

　　我过法医DNA检测技术基本与国际同步，早在上世纪80年代，公安部物证鉴定中心就开始展开DNA指纹技术的研究并应用于办案，然而由于技术繁琐、周期长，没有实现大范围的普及。八五期间，发展了DNA扩增片段长度多态性标记和人类mtDNA测序技术。

　　STR技术局限性 突变率相对较高，SNP则低很多

　　正在研究的可应用于法医学的遗传标记除SNP以外，还有插入缺失标记、Alu重复序列、DNA甲基化表观遗传学标记等。

　　InDel标记同SNP标记一样也是一种二态性遗传标记，于SNP有着近似的自然突变率，显著低于STR。两个等位基因表现为少数碱基的片段长度多态性，可利用复合荧光多重PCR扩增和毛细管电泳分型技术进行检测，因而成为法医DNA鉴定关注的热点。

　　Alu重复序列是灵长类动物基因组中的短散在重复序列家族的一员，是一种比较活跃的遗传元件。由于包含限制性内切酶Alu的没切位点，所以成为Alu重复序列。存在于几乎所有基因的内含子中，居于普遍性、多样性和特异性。

　　DNA甲基化

　　是一种重要的表观遗传标记，可能应用于对同卵双胞胎和连体婴身份识别，作为目前经典遗传标记的有效补充。目前正在研究具有潜在法医学应用价值的DNA甲基化位点，有望依据甲基化的SNP位点进行身份识别。

　　以上几种新检测方法，由于还却少系统性研究和成熟的应用体系，目前仅作为常规STR检测技术的补充检验技术，用于弥补STR检验中存在的不足。其中SNP和indel标记更加适合DNA芯片等高通量检验，伴随着二代和三代测序技术的迅速发展及相关标准和体系的建立，其检验时间有望大幅缩短，对应的检测设备将更易于便携，有望成为法医DNA检测的下一代主流技术。