指甲附着物DNA检测在1例凶杀案中的应用

高金林，徐庆，裴军昌，戴小兵

（江苏省泰州市公安局, 江苏 泰州 225300）

 

【关键词】 指甲附着物；二组分混合DNA

 

凶杀案中，大部分受害人都会与侵害人搏斗而在指甲留下罪犯的上皮细胞。如果受害人受伤而且指甲中的犯罪嫌疑人的上皮细胞较少，在提取过程中有可能粘到受害人的DNA而使DNA呈混合状态。荧光标记自动检测STR系统，能准确地定量分析检材上样电泳的等位基因片段大小与谱带荧光强度。

1 案情和材料

1.1  简要案情

2005年7月20日，我市郊区一名17岁少女被人杀死在家中。技术人员提取受害人指甲、受害人心血送检。后将嫌疑人指血送检。

1.2主要试剂

  5% Chelex-100、PK、ABI-Identifiler试剂盒

2 检验方法

2.1 DNA提取

 取一根长约0.5cm干净纱线用生理盐水浸湿后檫拭受害人指甲内侧;将纱线放入试管底部，加入5% Chelex-100至浸没纱线;震荡后将试管放入56℃恒温金属浴中20分钟;震荡后将试管放入100℃恒温金属浴中8分钟。

2.2 PCR扩增

用ABI公司提供的Identifiler试剂盒10ul体积扩增，其中：PCR反应混合物4.2ul，引物1ul，Taq酶0.2ul，模板1-4.6ul，用水补足体积。反应条件为：95℃×11min×1cycle,94℃×1min/59℃×1min /72℃×1min×28 cycle,60℃×45min.

2.3 电泳

扩增产物经ABI3100A型DNA基因分析仪电泳分离和激光扫描。10 ul甲酰胺中加入0.2 ulGenescanROX500作为分子量内标和1 ul扩增产物。

3 检验结果

 

D8S1179

D21S11

D7S820

CSF1PO

D3S1358

THO1

D13S317

D16S539

受害人

14

28/31.2

11

8/12

15/16

7/9

8

9/11

嫌疑人

13/16

30/32

12

12

15/17

9

8/11

9/11

指 甲

13/14/16

28/30/31.2/32

11/12

8/12

15/16/17

7/9

8/11

9/11

 

 

D2S1338

D19S433

vWA

TPOX

D18S515

D5S818

FGA

Amelo

受害人

19/23

14/14.2

14/18

8

16/17

9/12

23/25

X

嫌疑人

19/20

13

16/19

9/10

14/17

11/13

22/23

XY

指甲

19/20/23

13/14/14.2

14/16/18/19

8/9/10

14/16/17

9/11/12/13

 

XY

 

图1 受害人指甲附着物DNA图谱

4 分析

本案中受害人指甲附着物的检验结果显然为混合结果，为二人以上DNA的混合，根据峰出现的数目和面积、受害人DNA检测结果、具体的案情分析，受害人指甲附着物检测结果为二组分混合DNA。

混合DNA图谱的分析要从单个基因座上峰的数目和峰面积来分析DNA的构成和比例，，再结合特定的案情，就可以判别DNA的归属。二组分混合物单一基因座图谱，如果有4个峰，可有3对等位基因组合；有3个峰，可有6对组合；有2个峰，可有4种可能的组合；1个峰，则只有一种情况，个体均为纯合子而且等位基因相同。

每一等位基因对应的峰面积与混合样品内组分比例有密切的相关性。在单一个体的DNA图谱中，杂合子基因座有2个峰，即2个等位基因，峰面积基本接近，两峰的面积差异小于40%。而二组分混合DNA含量相差越大，较少组分的等位基因峰面积就越来越小。据资料显示当混合比例在1﹕10左右时，较少组分的等位基因峰面积已接近于主要组分等位基因的“stutter”峰的面积。

图1中的D8S1179、D19S433、vWA等基因座有“stutter”峰，但是“stutter”峰的峰高、峰面积显然低于其它峰的峰高、峰面积。图1中Amelo基因座X和Y的峰面积分别为26737和3704，显然为供体为一女性个体和一男性个体。由于等位基因X为两个体共有，计算混合比例为1/2（26737-3704）﹕3704≈3﹕1。所以受害人指甲附着物DNA应为一女性个体和一男性个体，其混合比例为3﹕1左右，即女性DNA含量是男性DNA含量的3倍。

根据图1的混合DNA图谱所示，可以区分二组分DNA的各自基因座的等位基因的构成。其中D3S1358、TH01、D13S317、D16S539、 D2S1338等基因座比较有一定的难度。如D16S539基因座的等位基因为9、11，其面积分别为2011、1984。其比例约等于1。所以D16S539基因座的等位基因的9、11为受害人与嫌疑人共有，均为9、11。本案中受害人为一女性，嫌疑人为一男性。符合图1中Amelo基因座所示。

基于以上分析，根据受害人指甲附着物DNA图谱和受害人DNA图谱分析，将受害人DNA分型排除后，可以轻易得出嫌疑人DNA分型。后嫌疑人的检材送到，其结果果然和推算的一样，为案件的破获提供了有力的证据。

5 讨论

对于得到的STR图谱，首先应根据图谱出现的峰的数目和峰面积的平衡情况确定是否为混合物的结果。

每个基因座的峰的数目及其相对比例是有用的参数。2个杂合子个体的最大等位基因数为4个，3个及3个以上杂合子个体的最大等位基因数为5或6个以上。

一个基因座中两个等位基因的峰面积如果不对称，也要考虑混合的可能性，可根据峰面积计算出其混合比例。但是由于各种因素的存在，计算出的混合比例对于单个基因座分析易出现偏差，要从STR图谱来综合考虑，可以确定大致的混合比例。

据资料所示当个体混合比例在1﹕10左右时，较少组分的等位基因峰面积已接近于主要组分等位基因的“stutter”峰的面积。要注意区别“stutter”峰、“pull-up”峰和其它非特异性扩增的峰。当个体混合比例在1﹕20左右时，其结果会出现较少组份的等位基因的丢失现象。基本上检测不到较少组分的等位基因，所以当现场检材混合比例大于或小于1﹕20时，则检测不到较少组分的等位基因。

受害人指甲附着物的提取应注意区分指甲内附着物的属性，注意不要沾到受害人的血迹和遗留物，避免不必要的干扰。受害人搏斗时，用指甲抓犯罪分子，犯罪分子的遗留物应在指甲前端。所以作者在提取时避开指甲的其它地方，提取了指甲前端的附着物，如果觉得提取量少可将各指甲的提取物合并，避免DNA模板量的不足。

指甲附着物上的DNA含量十分微量，在提取时应将提取质量较好的提取物合并检验，而且应少加Chelex-100提取液，使DNA模板尽量浓一点，减少非特异性扩增。

 

[参考文献]

[1]郑秀芬.纪贵金等二组分DNA样品STR图谱解释.中国法医学杂志，2000，15：25。

 

【作者简介】高金林，

 

单位：江苏省泰州市公安局刑警支队刑事科学研究所

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审稿费已于2006－5－16日汇出