法医STR的快速检验方法

郑小婷，李丽

（1.浙江省公安厅物证鉴定中心，浙江杭州310009；2.江门市公安局刑警支队，广东江门529000）

以STR复合扩增检测为代表的法医DNA分型技术以其灵敏度高、核心序列小、可复合扩增、方法易于标准化等优势，已经成为当前法庭科学DNA检验的主要手段，在各国刑事案件侦破和民事案件解决中发挥了重要的作用。本研究在国内外实验室法医STR快速检验方法[1]的基础上，从生物物证DNA免提取扩增检验、生物物证DNA快速提取检验、生物物证DNA快速扩增、利用新型检测设备快速检测及使用GeneMapper ID-X软件快速分析5个方面进行归纳。

1 生物物证DNA免提取扩增检验

免提取扩增技术又称直接PCR或直接扩增技术，是指将未经DNA提取或其他前处理的样本直接加入PCR反应体系并获得扩增产物[2-3]。直接扩增试剂盒在PCR反应液中添加了有效的PCR反应抑制剂[4]，由于其对血红素、鞣酸、腐植酸等抑制物的耐受性更高，因此，只要生物物证在单位体积内DNA含量足够，实验室就可运用直接扩增法获得较好的分型。

商品化的直接扩增试剂盒如Powerplex®16 HS系统、Identifiler®Direct PCR扩增试剂盒等均能对血液和烟蒂样本直接扩增，检验成功率可达94%以上[5]。Identifiler®Direct PCR扩增试剂盒还能对肋软骨进行直接扩增和检测，方法简单、快速、稳定[6]。由于直接扩增可采用10μL体系，当血斑量较少时，选用直接扩增检验可减少DNA损耗、节省提取步骤，提高分型成功率。有研究[7]表明，直接扩增试剂盒对手套、饮料瓶、吸管等接触性DNA也能直接扩增，获得有效分型。

2 生物物证DNA快速提取检验

2.1 碱性裂解法碱性裂解法[8]因强碱NaOH能有效消除抑制剂对

Taq酶的抑制，使扩增效果明显增强。运用碱性裂解法可在5~10min内快速提取血斑、唾液斑、精斑、毛发、新鲜组织等常规生物物证上的DNA。改良的碱性裂解法[9]，通过调整NaOH的浓度至0.25mol/L、Tris-HCl的浓度至0.05mol/L及pH值至6.5，可使检验结果均衡性达到最好，且在8min内就可完成各类生物物证的DNA提取，尤其适用于毛发及精斑的检验。

2.2 运用脱氧核糖核酸酶

含有精斑的混合斑物证检验耗时长，常规方法在消化女性成分后，需进行多次清洗以清除女性成分，用常规的Chelex法、硅珠法或磁珠法提取精子也需较长时间。脱氧核糖核酸酶DNaseⅠ可消化单链或双链DNA，产生具有3羧基和5′磷酸末端的2-、3-寡核苷酸产物[10]，可以使女性上皮细胞DNA降解但不会破坏精子头部的DNA。在差异裂解法的同时，应用DNaseⅠ将混合斑中的女性DNA分解除去，再结合碱性裂解法消化精子，可省去清洗步骤，快速获得精子DNA[11]。

2.3 PrepFiler Express BTA提取试剂盒

高林林等[12]使用PrepFiler Express BTA提取试剂盒（美国AB公司）裂解消化骨粉或牙粉，配合Auto-Mate ExpressTM自动化法医DNA提取工作站提取骨骼及牙齿DNA，用少量的检材（150mg左右）在3h左右就可以完成骨骼及牙齿的DNA提取及纯化，该方法检验了150年前的清代遗骸，成功获得常染色体STR分型。该研究证明，利用PrepFiler Express BTA提取试剂盒裂解消化骨粉或牙粉，结合硅珠法进行手工提取纯化，可达同样快速检验的效果。

3 生物物证DNA快速扩增

3.1 使用高效的扩增试剂盒

目前使用常规提取、扩增、检测方法进行STR检验生物物证至少需要8~10 h，其中最耗时的步骤是PCR扩增。使用特殊处理后的DNA聚合酶和更快的变温速率已经可以使PCR复合扩增的时间下降至约30min或更短[13-14]。近年来部分商品化扩增试剂盒在扩增时间上较以往试剂盒明显缩短，如GlobalFiler试剂盒（美国AB公司），利用经过优化的试剂、热循环参数以及寡核苷酸合成和纯化上的最新技术，使其在80min内可完成21个常染色体基因座的复合扩增。而目前实验室常用的Identifiler试剂盒，扩增时间需要3h左右。

3.2 调整扩增参数

李秋阳等[15]通过调整GoldeneyeTM20A-M试剂盒的扩增参数，进一步缩短其PCR扩增时间至40 min左右，通过对滤纸血痕进行批量检验，获得了良好的分型结果，而建库样本保存时间的长短对检出率的影响不显著。

3.3 快速扩增设备

升降温速率快、温控性能好的快速PCR仪，如Veriti扩增仪（美国AB公司）、Eppendorf Mastercycler可明显缩短PCR扩增时间。

4 利用新型检测设备快速检测

在检测设备上，目前实验室普遍配置的3100型或3130XL型遗传分析仪在45min的时间完成16个样本的检测，而新型的3500XL型遗传分析仪可在35 min的时间内完成24个样本的检测，有效提高实验室在大批量生物物证检验的工作效率。

5 使用GeneMapper ID-X软件快速分析

大通量的检测设备使物证样本快速获得检测的同时，也带来大批量的数据需要分析，选用好的分析软件往往使实验室工作事半功倍。GeneMapper ID-X软件可以对310、3130XL、3500XL等遗传分析仪所采集的数据进行质量评分。通过软件运行验证后，标记为“绿灯”的DNA图谱通常很好，一般不需要进行人工审查。在建立专案数据包后，可从大量的检材中快速发现相同分型，并可分析混合分型与单一分型的关系，为混合分型找到可能的提供者。

在实际检案工作中，实验室可根据检验需求灵活使用不同的快速STR检验方案，在最短的时间内为侦查提供破案线索，锁定犯罪嫌疑人。

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