1 原理

短串聯(lián)重復DNA片段長度法是目前較成熟的“親子鑒定”方法。

短串聯(lián)重復DNA，英文叫作“Short Tandem Repeat”，簡稱“STR”。舉例來說，AGCAGCAGC，一連串幾個“AGC”的序列重復，就叫做“短串聯(lián)重復DNA”。這種短串聯(lián)重復DNA又被稱為“微衛(wèi)星DNA”，“microsatellite DNA”。

選取基因組多個短串聯(lián)重復區(qū)域（已有比較明確的研究），采用特異性引物擴增（注意引物設計，要使得目標產(chǎn)物長度分布不相同），然后采用毛細管電泳對目標產(chǎn)物測長度。

由于兩個人同時多個位點的短串聯(lián)重復長度一致的概率極低（如下解釋），所以可以通過此方法把人區(qū)分開來（同卵雙胞胎不可以）。

以ABI公司出品的GlobalFiler親子鑒定試劑盒為例，其檢測23個位點。

如果一個STR位點有從11個重復到20個重復，共10種變化的可能性。人類是二倍體，即?（10*10）/2=50種變化（為什么除以2，排列組合，不區(qū)分父源、母源）。那么我們檢測23個這樣的位點，就會有50^23的變化可能性，理論上1.4 x 10^25個人當中，才會有兩個人有完全相同的STR情況。

如果孩子一半的STR信號可以與一個男人的一半STR信號對上那么這個男人就是這個孩子的生物學父親。反之他們之間就沒有親子關系。這就是親子鑒定的基本原理。

2 實驗操作

? ? ? 用6色熒光的毛細管電泳儀進行檢測，當中有一種顏色是用于走參比標準品的。這個標準品是一系列已知長度的帶熒光的DNA片段。它們可以標示特定長度的DNA片段在毛細管電泳當中所需要的時間，給其它熒光顏色的DNA片段提供長度的參照值，余下的五種熒光顏色用于檢測樣品擴增出來的STR片段。

? ? ? 真實的電泳圖譜是這樣的，是幾種顏色的PCR片段混在一起，再通過儀器對各種顏色的信息進行區(qū)分，分解出這樣的圖形。然后再解讀出一個一個的PCR片段電泳峰。（注意GlobalFiler試劑盒當中，有10個STR片段是控制在220個堿基以下，法醫(yī)檢測時，往往會遇到質(zhì)量很差、DNA有嚴重降解的樣本。對于這些樣本，越短的PCR片段就越容易被擴增出來）。

Y染色體的檢測：

? ? ? ?從常染色體得出的信號，男性樣本的信號很容易被女性樣本的信號所淹沒。因為Y染色體給出的信號不會受到女性樣本DNA的干擾，所以檢測到Y染色體的信號就很重要。

在GlobalFiler試劑盒當中，含有三個Y染色體的特征片段。

? ? ? ?1、Amelogenin片段是牙釉質(zhì)蛋白基因的一個片段（X染色體：112bp擴增產(chǎn)物；Y染色體：106bp擴增產(chǎn)物）。

? ? ? ?2、Y indel片段，80幾堿基的擴增片段。它是Y染色體特有的擴增片段，并且會有2種長度變化。

? ? ? ?3、Y染色體特征片段是DYS391片段，Y染色體特有，是一個微衛(wèi)星DNA片段（STR），有4種長度變化。

簡并引物增加對SNP適應性。

3、價格

1、試劑便宜

? ? ? ABI或者Promega這兩家公司生產(chǎn)的試劑，其價格是200多元人民幣做一個反應，檢測一個樣本。

2、儀器很普及

? ? ? 每個省的司法鑒定中心和公安系統(tǒng)都已經(jīng)配備了相應的毛細管電泳儀。也就是ABI 3500﹑3130這些電泳儀。同時有許多的分子生物學實驗操作員可以熟練地操作這些儀器、并且分析數(shù)據(jù)。

3、數(shù)據(jù)庫

? ? ? 中國的公安系統(tǒng)已經(jīng)建立了一個基因數(shù)據(jù)庫。每個被抓起來的犯罪分子都被做了STR基因鑒定，數(shù)據(jù)被納入公安數(shù)據(jù)庫。也就是說每個犯罪分子都被錄了基因身份證。數(shù)據(jù)庫國際兼容。

4、樣本量要求低

? ? ?只要拿到極微量的生物樣本，就可以做檢測。比如一滴血、一個頭發(fā)毛囊、一片皮膚碎片，就可以做基因鑒定。而在犯罪現(xiàn)場，受害人與兇手的博斗當中，是很有可能抓出兇手的幾滴血、撕下幾根頭發(fā)、指甲縫里有抓下來兇手的一點皮膚碎片的。所以STR方法是很適用于法醫(yī)鑒定的。

隨著測序技術的發(fā)展，長篇段測序技術（三代測序儀）將有望減少實驗操作步驟，提供更多生物信息，批量檢測優(yōu)勢明顯。

參考：

陳巍學基因 視頻61：親子鑒定