PCR儀技術在法醫學中應用
發布時間：2013-08-13 閱讀：740次
PCR技術可以從一滴血、一個細胞中擴增出足量 DNA產物供分析檢驗。PCR技術的應用解決了許多以往血清學方法無能為力的問題，而且離體蛋白質在自然界中的穩定性遠不如核酸。所以 DNA的PCR檢驗具有獨到的優越性。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、上皮細胞、牙齒、骨骼中制備 DNA的實驗方法。
目前PCR技術的法醫學應用主要有：
1．VNTR多態性
該方法擴增位點靶基因多態性串聯重復核心序列數目不同而形成。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
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行鑒定。
3．STR分型檢驗
STR為短串聯重復序列（Short Tandom Repeat）,形成多態性原理與VNTR相似，只是重復單位數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基因座多，多態片段短，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。檢測方法靈敏度高，甚至<1ng模板DNA都可擴增出多態片段。STR的擴增產物經高分辨聚丙烯酰胺凝膠電泳，用等位基因梯階分子量標準物，即可準確的判斷等位基因長度。可獲得不連續的基因頻率分布，便于Hardy-Weinberg平衡檢驗和偶合概率計算。
1993年在英國Colin等報導用復合擴增對12個STR位點進行研究，總排除率達1x10-14，表明STR復合擴增可以認定同一。
STR在法醫學中應用優點在于：
(1)操作方便簡便，通過多位點累計，可以同一認定；
(2)靈敏度高，復合擴增可以節約檢材；
(3)片段較小，適宜部分降解DNA的擴增。
4．線粒體測序技術
線粒體是真核細胞中與 能量代謝有關的細胞器，一個細胞中線粒體數的范圍約為1000~10000個，所以線粒體DNA分析比細胞核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胞檢材，如毛干、紅細胞骨頭、指甲等進行分析，而且細胞核DNA進行測序分析必須用克隆的方法純化出單一的DNA分子才能進行測序分析，而線粒體DNA可直接經PCR擴增測序。進一步研究表明，線粒體是母系遺傳方式遺傳的，所以一母所生子女應有相同的線粒體DNA序列。線粒體多變區在D區。擴增D區多態片段測序，就可以進行個體識別。
目前，上大多數法醫 DNA鑒定實驗室主要工作就是應用STR-PCR分型檢驗技術進行個體識別、親權鑒定等工作。
目前PCR技術的法醫學應用主要有：
1．VNTR多態性
該方法擴增位點靶基因多態性串聯重復核心序列數目不同而形成。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
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行鑒定。
3．STR分型檢驗
STR為短串聯重復序列（Short Tandom Repeat）,形成多態性原理與VNTR相似，只是重復單位數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基因座多，多態片段短，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。檢測方法靈敏度高，甚至<1ng模板DNA都可擴增出多態片段。STR的擴增產物經高分辨聚丙烯酰胺凝膠電泳，用等位基因梯階分子量標準物，即可準確的判斷等位基因長度。可獲得不連續的基因頻率分布，便于Hardy-Weinberg平衡檢驗和偶合概率計算。
1993年在英國Colin等報導用復合擴增對12個STR位點進行研究，總排除率達1x10-14，表明STR復合擴增可以認定同一。
STR在法醫學中應用優點在于：
(1)操作方便簡便，通過多位點累計，可以同一認定；
(2)靈敏度高，復合擴增可以節約檢材；
(3)片段較小，適宜部分降解DNA的擴增。
4．線粒體測序技術
線粒體是真核細胞中與 能量代謝有關的細胞器，一個細胞中線粒體數的范圍約為1000~10000個，所以線粒體DNA分析比細胞核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胞檢材，如毛干、紅細胞骨頭、指甲等進行分析，而且細胞核DNA進行測序分析必須用克隆的方法純化出單一的DNA分子才能進行測序分析，而線粒體DNA可直接經PCR擴增測序。進一步研究表明，線粒體是母系遺傳方式遺傳的，所以一母所生子女應有相同的線粒體DNA序列。線粒體多變區在D區。擴增D區多態片段測序，就可以進行個體識別。
目前，上大多數法醫 DNA鑒定實驗室主要工作就是應用STR-PCR分型檢驗技術進行個體識別、親權鑒定等工作。
