基于土壤宏基因组分析的法医学个体来源地理位置推断

刘文丽，程凤，钱嘉林，方晨，3，刘旭，3，范庆炜，武会娟，严江伟

1.北京市理化分析测试中心，北京 100089；2.山西医科大学法医学院，山西 太原 030001；3.北京市基因测序与功能分析工程技术研究中心，北京 100094；4.北京实验动物研究中心，北京100871

在法医学领域，土壤、水体等与案发现场相关的可疑物证应用于案件调查已有上千年的历史[1]。土壤检验可以揭示犯罪地点的信息，将嫌疑人或受害者与犯罪现场联系起来，为案件的侦破提供极为重要的线索和方向[2-3]。环境微生物学研究[4]表明，泥土、空气、水中分布着大量微生物，且其分布呈现多样性，不同地区、甚至同一地区不同地点的环境中微生物种类和构成均不相同。因此，可以根据个体可能携带的地理位置特异性微生物来推断其地域来源。

目前，对微生物群落的主要研究手段是宏基因组测序。该测序是一种不依赖培养，即可对环境样本中的所有微生物基因进行测序的方法，能鉴定复杂样本中微生物的构成[5]，避免在培养过程中因污染或偏向性富集带来的偏差。细菌宏基因组的研究策略主要是全基因组鸟枪测序和16S rDNA基因测序。16S rDNA由高度保守的序列和相对高突变的序列相隔组成，保守区为细菌共有，可变区在不同细菌之间存在不同程度的差异，具有种属特异性，是微生物群落分析、进化及分类研究最常用的靶基因[6]。随着分子生物学和宏基因组技术的快速发展，人们对土壤微生物的认识不断加深，也推动了宏基因组学应用于法医学鉴定相关的土壤微生物多样性分析与群落构成鉴定[7]。……