摘 要 Y染色體法醫(yī)DNA檢測進行運用之后,對法庭證據(jù)有著新的補充,隨著檢驗技術(shù)的不斷優(yōu)化,經(jīng)歷了一個從細小到整體的過程,目前可以展開家族系內(nèi)輔助父系系統(tǒng)的檢測。這種手段主要應(yīng)用在很多案件的發(fā)生現(xiàn)場,通過幾率較大的物證進行檢測和排查,提供真實的證據(jù)。本文主要是從Y染色體的DNA檢測的具體信息進行分析,探究出具有檢測性的實施措施,提供相關(guān)的參考意見。
關(guān)鍵詞 Y染色體 法醫(yī)鑒定 DAN 檢測
作者簡介:劉志業(yè),廣東華曦法醫(yī)物證司法鑒定所,主檢法醫(yī)師,研究方向:法醫(yī)物證司法鑒定。
中圖分類號:D918 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.19387/j.cnki.1009-0592.2018.05.336
一、Y-DAN的概述
(一)Y-DAN的發(fā)展
標(biāo)記基因是基因分析的基礎(chǔ),標(biāo)記基因具有區(qū)分的作用,將一些不同的個體或者群體進行區(qū)分,可以在這個區(qū)分的過程中穩(wěn)定基因所產(chǎn)生的某方面的物質(zhì)。標(biāo)記基因從初始形成具有一定的局限性,主要是將檢測的形態(tài)和生理狀況進行檢測標(biāo)記。經(jīng)過一段時間的發(fā)展,從血型的配比到DNA分子技術(shù)的研究,標(biāo)志著標(biāo)記基因的轉(zhuǎn)變。隨著研究的深入,標(biāo)記基因開始向DNA分子進行轉(zhuǎn)變,將基因信息融入到DNA分子中,個體與個體之間的不同可以看做DNA的分子差異,DNA編碼序號的變異性比蛋白質(zhì)的編碼序號更強烈。DNA的非編碼需要還具有一定的多態(tài)性,這對于DNA分析比較復(fù)雜的信息和個體之間的差異具有一定作用。DNA的多態(tài)性研究一直是DNA領(lǐng)域中非常重要的一部分,通過對DNA細胞核和線粒體的探究,將染色體進行分類,分為常染色體和性染色體,存在與女性中的為X染色體,存在于男性中的為Y染色體,即現(xiàn)在研究的Y-DNA。常染色體主要是除了性染色體以外的所有染色體,具有對于基因的發(fā)展和研究具有重大的意義。但是常染色體在研究的過程中遇到一些問題,無法直接通過DNA的研究將技術(shù)上的問題進行深入。因為在遺傳基因中,通過父母雙方進行遺傳,因此每一代都會存在X和Y染色體,很難通過定向的DNA分子進行鑒定。線粒體基因在進化的過程中具有特殊含義。線粒體基因?qū)儆谀赶颠z傳,是一種單倍體存在方式,線粒體基因的遺傳速度比較快,可以直接反應(yīng)母系基因,在同一個時段內(nèi),線粒體基因的變化速度是非常迅速的。父系遺傳基因相對于這種母系遺傳基因是一種補充,因為常染色體比較穩(wěn)定,父系遺傳基因也不會出現(xiàn)基因重組,這是因為父系遺傳基因突變而造成的。這就可以通過父系遺傳基因找到父系的人群進行研究,追蹤家族過去的遺傳歷史。據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),在不同的父系遺傳基因中存在著個體序列號碼的差別,主要表現(xiàn)在個體的多態(tài)性,高度等方面都會產(chǎn)生不一樣的差異。將父系遺傳基因用于親子檢測,對犯罪偵查等具有很好的利用價值。
(二)Y染色體是什么
Y染色體是決定生物的性染色體,在人體中有四十六條染色體,Y染色所占的部分比較小,在常染色體中的染色質(zhì)比較少,但是不攜帶的基因差異染色部分相對比較大,根據(jù)染色體的形狀,絲粒不在染色體的中間,形成了長臂和短臂。通過細胞分裂,將Y染色體的長度在絲粒染色體中間的一部分,但是在不同的個體與個體之間會存在巨大的差異。這個可以用顯帶技術(shù)進行染色,這種顯帶技術(shù)可以區(qū)分染色體,常用使用的顯帶技術(shù)為Q帶技術(shù)即喹吖因熒光染色技術(shù),這種技術(shù)在操作過程中,大多數(shù)末端有兩個比較強的熒光帶,但是在這種技術(shù)的操作下有時可以看見三個熒光帶,在進行Q帶技術(shù)染色中,Y染色體的常染色質(zhì)通常會比較淡,但是在異染色體中卻比較深,這兩種顯帶的方式都可以對Y染色體進行識別,識別的方式可以將斷臂頂端的一個很小的膜片作為性交換區(qū),當(dāng)細胞在進行突變時,X和Y的染色體進行配對,產(chǎn)生一定的變化,因此在DNA的交換中會具有一定的專注度。
二、染色體基因遺傳的多態(tài)性
(一)Y染色體基因特征
Y染色體是性染色體中的一種,是父系遺傳基因傳給后代的,在同一個祖先中,可以將男性后代的基因進行遺傳,他們在同一家族中都具有Y染色體?,F(xiàn)在已經(jīng)確定的基因有三十余種,主要是分布在Y染色體中的長臂和短臂中,例如根據(jù)生長的基因可以測出相關(guān)的長臂位置區(qū)域,根據(jù)牙齒的發(fā)育可以進行長臂區(qū)域內(nèi)的鑒定,與精子發(fā)生的睪丸蛋白基因也在其中等等。Y染色體上的功能基因其中超過六成在長臂,還有一部分在短臂,但是對于多種基因的表達方式不盡相同?;蚓哂袛?shù)量的多態(tài)性,正常的男性是具有一定的Y染色體,但是在這種染色體中不斷的分裂,又會出現(xiàn)更多數(shù)目上的多態(tài)性,其表達的性能和狀態(tài)也不相同,比如XO、YX等。在Y染色體的結(jié)構(gòu)方面也具有多態(tài)性,這種多態(tài)性是基因突變導(dǎo)致的,將重復(fù),缺少的大量長度進行個體與個體的差異化突變,在人類染色體中沒有唯一的Y染色體的序列號碼,通過不同的基因標(biāo)記來研究其動態(tài)性。將DNA序列號碼進行堿基對插入,將缺失的部分進行位移。
(二)法醫(yī)學(xué)精子檢驗——Y-STR
Y-STR是法學(xué)精子檢驗的一種手段,當(dāng)一系列短串串聯(lián)的序列進行定義的時候,需要將兩個或者三個或者六個堿基作為核心的串聯(lián),將一部分具有長度的DNA序列碼作為核心,通過單位數(shù)目進行變化,構(gòu)成不同的遺傳多態(tài)性。Y染色體的基因?qū)儆谝话愕膯伪缎突?,在精子檢驗的過程中需要將基因座進行拷貝分型,多的拷貝基因座中Y-STR相對比較多。目前的區(qū)分主要是通過Y-STR基因座來進行區(qū)分,根據(jù)分型的數(shù)目將基因座發(fā)生改變,再通過突變率將Y-STR分為低突變基因和高突變基因。根據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),Y-STR的平均突變率相對比較迅速。
(三)Y染色體中的單核苷酸變異
在Y染色體的作用下,發(fā)生單核苷酸變異即為Y-SNP,這種突變類型相對比較普遍,在上個世紀90年代發(fā)現(xiàn)了在SNP多態(tài)基因座,這種突變的可以進行轉(zhuǎn)換,甚至可以將基因座進行顛倒排列,又可以將單個的堿基進行插入,將導(dǎo)致大量的轉(zhuǎn)換和序列的頻繁出現(xiàn),SNP的突變速率并沒有想象中高,而是作為家族后代可以永久保留,知道在原始祖先的突變中進行新的基因突變,雖然速率比較低,但是一般情況下不會丟失。
三、Y染色體法醫(yī)DNA的檢測
在Y染色體下的法醫(yī)DNA檢測的技術(shù)具有多樣性,主要是根據(jù)Y染色體遺傳基因進行檢測,其方法主要是STR和SNP這是針對多態(tài)性和長度的序列號碼進行檢測的。
(一)Y-STR檢測
對與判斷不同的兩個項目樣本是否是一個家族的重要標(biāo)準,可以通過Y-STR進行檢測,這種檢測方式相對使用比較普遍,對案件的證據(jù)提供了有力的參考。對于Y-STR的檢驗具有一定的特點,檢驗的方式比較迅速,可以通過試劑盒進行檢測,將顯帶熒光技術(shù)運用其中,將六色的熒光技術(shù)進行擴大,通過擴大的基因座通過多個Y-STR進行測試,檢測的數(shù)量可以達到四十余個。
(二)Y-SNP 檢驗
對于Y-SNP 檢驗是在檢驗方式上具有多樣性,主要是通過原始祖先的樣本進行檢測得出一定的推斷,檢測的方式主要有多重堿基延伸、飛行時間質(zhì)譜技術(shù)等等。SNP分型技術(shù),這種技術(shù)主要是針對中通量的多重堿基技術(shù)進行的,其中包含了測序酶和多重?zé)晒鈳?,在緊鄰的位置通過不同的長度進行延伸和模板進行多方面的反應(yīng),最后通過一個堿基進行結(jié)束,經(jīng)過一段的電泳之后,將顏色滲入到堿基的體系中,將基因座進行合適樣本檢測,將通過位移的位置將產(chǎn)物進行確定,這種操作具有一定的技術(shù)性,可以在一個體系中檢測不同的點,通過多個點進行SNP的初探,這種操作實際應(yīng)用性比較強,而且操作相對簡單。還有一種技術(shù)為飛行時間質(zhì)譜技術(shù),這種技術(shù)也是具有但堿基延伸和輔助激光的作用,將吸附的飛行時間進行質(zhì)樸分析技術(shù)的檢測。這種技術(shù)可以提取單一的產(chǎn)物,具有一定的分辨雜交干擾的能力,不需要進行標(biāo)記,直接進行檢測,精準比較高。還有一種芯片技術(shù)這種技術(shù)主要是將高通量的SNPs分析技術(shù)進行應(yīng)用性結(jié)合,將變通的芯片進行陣列排布,具有快速的特點,還具有一定的適用性。在二代測序技術(shù)中也是SNP技術(shù)的一種,在直接測序的基礎(chǔ)上經(jīng)過序列號碼的分布和對比,將質(zhì)量進行準確的檢測,通過基因的分型處理,將多點進行檢測。
四、在Y染色體下法醫(yī)DNA檢驗策略
(一)將Y染色體的路徑進行檢測
對于性染色體進行檢驗,主要是通過遺傳變異實現(xiàn)的,在進行Y染色體檢驗的過程中,將原始的祖先進行性別的檢測,將個體與個體之間的差異進行檢測,從而進行父系基因鑒定。性別檢驗主要是通過性染色體檢驗的方式進行的,可以將DNA檢測的方法將Y染色體進行檢測,檢測的方法可以通過骨骼和牙齒基因。通過祖先推斷,將Y染色體進行SNP檢測,將能檢測出的多重位點進行判斷,這樣具有一定的穩(wěn)定性,在經(jīng)過人類進化的過程中,通過這種基因的方式來判斷原是祖先的遺留痕跡。目前,很多研究者通過這種方法對原始祖先的行為和生活地域進行判斷,將人類的發(fā)展和遷徙的規(guī)律進行探究,從Y染色體中SNP進行分析,從而發(fā)現(xiàn)人類的存在和起源。在父系遺傳基因的檢測中,Y 染色體的用途主要是通過Y-STR 試劑盒方法檢測,這種檢驗方法具有非常大的可操作性,通過試劑盒就能夠檢測,迅速滿足檢測的需求。基因座越多,信息量越大,內(nèi)容越豐富檢驗的結(jié)果越精確。父系遺傳基因的檢測主要是家族系統(tǒng)的檢測,這樣的男性在后代中可以形成一定的家族體系,對于樣本檢驗的結(jié)果,可以通過不同樣本的檢測來確定2個樣本是否是同一個家族體系,進一步增加基因座的數(shù)量,將細化樣本的家族關(guān)系,這樣可以將遺傳基因進一步挖掘。在父系遺傳基因檢測中還有可能出現(xiàn)近親的情況,這種情況可以利用Y-STR 進行檢驗,進一步分析在同一個家族體系中不同分支的血緣關(guān)系,這個對近親鑒別也是一種良好的方式。
(二)Y染色體法醫(yī)DNA檢驗實現(xiàn)的對策
利用Y染色體可以將染色體進行個體與個體差異的識別,將采用序列號碼的方式進行鑒定,可以通過二代序列號碼測定的技術(shù)進行檢測。Y染色體屬于比較穩(wěn)定的染色體,具有一定的規(guī)律,在進行單個染色體進行檢測的時,可以將SNP技術(shù)進行應(yīng)用,通過應(yīng)用限制分離,通過Y染色體的識別進行信息的研究。法醫(yī)在進行Y染色體DNA檢測的過程,主要是將染色進行觀察,通過染色將Y染色體的存活狀態(tài)進行觀察,通過觀察將性別進行判定,再通過Y-SNP 檢驗將位移點數(shù)進行推斷,最后經(jīng)過Y-STR 檢驗,將父親遺傳基因和關(guān)系進行檢驗,也可以通過Y-STR基因突變和結(jié)合進行個體識別,將Y染色體進行識別,完成基因檢測。
五、結(jié)語
在對Y染色體進行DNA的檢驗,可以開展一系列父系親屬的鑒定,這對訴訟活動和刑事案件的偵破提供了證據(jù)和線索,在對Y染色體法醫(yī)DNA檢測的過程中,通過SNP技術(shù)、Y-STR 檢驗技術(shù)等等將DNA進行檢測,對DNA科學(xué)的發(fā)展具有重要的意義。
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