PCR儀技術(shù)在法醫(yī)學(xué)中應(yīng)用
發(fā)布時間：2013-08-13 閱讀：741次
PCR技術(shù)可以從一滴血、一個細(xì)胞中擴增出足量 DNA產(chǎn)物供分析檢驗。PCR技術(shù)的應(yīng)用解決了許多以往血清學(xué)方法無能為力的問題，而且離體蛋白質(zhì)在自然界中的穩(wěn)定性遠(yuǎn)不如核酸。所以 DNA的PCR檢驗具有獨到的優(yōu)越性。目前，人們已建立了各種生物樣品如血液、血斑、精液、性交混合物、肌肉、單根毛發(fā)、上皮細(xì)胞、牙齒、骨骼中制備 DNA的實驗方法。
目前PCR技術(shù)的法醫(yī)學(xué)應(yīng)用主要有：
1．VNTR多態(tài)性
該方法擴增位點靶基因多態(tài)性串聯(lián)重復(fù)核心序列數(shù)目不同而形成。目前報道有十幾種，比較成熟的有APOB、PMCT118、P33.6、P33.4、PYNZ22等位點。該方法簡單，結(jié)
果易分析，缺點是在片段長度差異較大時，長片段可能被漏擴增，引起錯誤判斷。
2．性別鑒定
PCR性別鑒定目前應(yīng)用于各種生物檢材檢驗。通過擴增y染色體特異位點鑒定，用Alu序列作對照，也可以同時擴增x、y染色體特異性片段進(jìn)行鑒定。
3．STR分型檢驗
STR為短串聯(lián)重復(fù)序列（Short Tandom Repeat）,形成多態(tài)性原理與VNTR相似，只是重復(fù)單位數(shù)3-6bp，片段長度100-400 bp。STR與VNTR分布也不同，VNTR主要分布在染色體端粒，而STR則存在于整個基因組，估計人類基因組有50萬個STR位點，因此是巨大的遺傳差異研究對象。
STR位點的突出特點是基因組內(nèi)基因座多，多態(tài)片段短，在生物性檢材個人識別鑒定中實用價值高，高度腐敗的檢材只要保存了靶DNA，STR位點就可能擴增成功。STR的PCR擴增時間短，變性、退火和延伸每步只需30~60S，可在一個半小時左右完成30個循環(huán)。檢測方法靈敏度高，甚至<1ng模板DNA都可擴增出多態(tài)片段。STR的擴增產(chǎn)物經(jīng)高分辨聚丙烯酰胺凝膠電泳，用等位基因梯階分子量標(biāo)準(zhǔn)物，即可準(zhǔn)確的判斷等位基因長度?？色@得不連續(xù)的基因頻率分布，便于Hardy-Weinberg平衡檢驗和偶合概率計算。
1993年在英國Colin等報導(dǎo)用復(fù)合擴增對12個STR位點進(jìn)行研究，總排除率達(dá)1x10-14，表明STR復(fù)合擴增可以認(rèn)定同一。
STR在法醫(yī)學(xué)中應(yīng)用優(yōu)點在于：
(1)操作方便簡便，通過多位點累計，可以同一認(rèn)定；
(2)靈敏度高，復(fù)合擴增可以節(jié)約檢材；
(3)片段較小，適宜部分降解DNA的擴增。
4．線粒體測序技術(shù)
線粒體是真核細(xì)胞中與 能量代謝有關(guān)的細(xì)胞器，一個細(xì)胞中線粒體數(shù)的范圍約為1000~10000個，所以線粒體DNA分析比細(xì)胞核DNA分析要靈敏得多，線粒體測序分析另一特點是可以對無核細(xì)胞檢材，如毛干、紅細(xì)胞骨頭、指甲等進(jìn)行分析，而且細(xì)胞核DNA進(jìn)行測序分析必須用克隆的方法純化出單一的DNA分子才能進(jìn)行測序分析，而線粒體DNA可直接經(jīng)PCR擴增測序。進(jìn)一步研究表明，線粒體是母系遺傳方式遺傳的，所以一母所生子女應(yīng)有相同的線粒體DNA序列。線粒體多變區(qū)在D區(qū)。擴增D區(qū)多態(tài)片段測序，就可以進(jìn)行個體識別。
目前，上大多數(shù)法醫(yī) DNA鑒定實驗室主要工作就是應(yīng)用STR-PCR分型檢驗技術(shù)進(jìn)行個體識別、親權(quán)鑒定等工作。
目前PCR技術(shù)的法醫(yī)學(xué)應(yīng)用主要有：
1．VNTR多態(tài)性
該方法擴增位點靶基因多態(tài)性串聯(lián)重復(fù)核心序列數(shù)目不同而形成。目前報道有十幾種，比較成熟的有APOB、PMCT118、P33.6、P33.4、PYNZ22等位點。該方法簡單，結(jié)
果易分析，缺點是在片段長度差異較大時，長片段可能被漏擴增，引起錯誤判斷。
2．性別鑒定
PCR性別鑒定目前應(yīng)用于各種生物檢材檢驗。通過擴增y染色體特異位點鑒定，用Alu序列作對照，也可以同時擴增x、y染色體特異性片段進(jìn)行鑒定。
3．STR分型檢驗
STR為短串聯(lián)重復(fù)序列（Short Tandom Repeat）,形成多態(tài)性原理與VNTR相似，只是重復(fù)單位數(shù)3-6bp，片段長度100-400 bp。STR與VNTR分布也不同，VNTR主要分布在染色體端粒，而STR則存在于整個基因組，估計人類基因組有50萬個STR位點，因此是巨大的遺傳差異研究對象。
STR位點的突出特點是基因組內(nèi)基因座多，多態(tài)片段短，在生物性檢材個人識別鑒定中實用價值高，高度腐敗的檢材只要保存了靶DNA，STR位點就可能擴增成功。STR的PCR擴增時間短，變性、退火和延伸每步只需30~60S，可在一個半小時左右完成30個循環(huán)。檢測方法靈敏度高，甚至<1ng模板DNA都可擴增出多態(tài)片段。STR的擴增產(chǎn)物經(jīng)高分辨聚丙烯酰胺凝膠電泳，用等位基因梯階分子量標(biāo)準(zhǔn)物，即可準(zhǔn)確的判斷等位基因長度?？色@得不連續(xù)的基因頻率分布，便于Hardy-Weinberg平衡檢驗和偶合概率計算。
1993年在英國Colin等報導(dǎo)用復(fù)合擴增對12個STR位點進(jìn)行研究，總排除率達(dá)1x10-14，表明STR復(fù)合擴增可以認(rèn)定同一。
STR在法醫(yī)學(xué)中應(yīng)用優(yōu)點在于：
(1)操作方便簡便，通過多位點累計，可以同一認(rèn)定；
(2)靈敏度高，復(fù)合擴增可以節(jié)約檢材；
(3)片段較小，適宜部分降解DNA的擴增。
4．線粒體測序技術(shù)
線粒體是真核細(xì)胞中與 能量代謝有關(guān)的細(xì)胞器，一個細(xì)胞中線粒體數(shù)的范圍約為1000~10000個，所以線粒體DNA分析比細(xì)胞核DNA分析要靈敏得多，線粒體測序分析另一特點是可以對無核細(xì)胞檢材，如毛干、紅細(xì)胞骨頭、指甲等進(jìn)行分析，而且細(xì)胞核DNA進(jìn)行測序分析必須用克隆的方法純化出單一的DNA分子才能進(jìn)行測序分析，而線粒體DNA可直接經(jīng)PCR擴增測序。進(jìn)一步研究表明，線粒體是母系遺傳方式遺傳的，所以一母所生子女應(yīng)有相同的線粒體DNA序列。線粒體多變區(qū)在D區(qū)。擴增D區(qū)多態(tài)片段測序，就可以進(jìn)行個體識別。
目前，上大多數(shù)法醫(yī) DNA鑒定實驗室主要工作就是應(yīng)用STR-PCR分型檢驗技術(shù)進(jìn)行個體識別、親權(quán)鑒定等工作。
