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性犯罪案件中最常见的生物学检材为精液与阴道分泌液组成的混合斑。在法医学检验鉴定中常需要进行混合斑的DNA检验,确定男性精子的个体来源从而侦破案件。精子DNA的提取是混合斑DNA检验的关键,提取DNA的量的多少和纯度的优劣直接决定着检验成功与否。目前主要采用差异裂解细胞的方法分离混合斑中的精子和阴道上皮细胞,然后通过有机法、Chelex-100法等分别提取阴道上皮细胞和精子细胞两种成分的DNA进行分型鉴定。但这种方法费时费力,DNA提取率低,而且差异裂解的效果受到检验人员的经验水平以及实际案件检材的具体条件的影响,最终得到的STR分型图谱常表现为混和斑,结果难于解释,极大降低了混合斑检验鉴定结论的证据价值。
针对上述问题,本研究拟利用脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNase-Ⅰ)消化单链或双链DNA产生单脱氧核苷酸或寡脱氧核苷酸的特性,将混合斑中女性DNA分解除去,再结合碱性裂解法消化精子,从而提取混合斑中精子DNA。
首先从广州血液中心购买20份精液检材,按梯度加生理盐水稀释;分别与20份口腔拭子混匀,制作成20份人工混合斑检材。按照文献方法应用 DNase-Ⅰ酶等裂解上述检材中的口腔上皮细胞,建立DNase-Ⅰ纯化结合碱性裂解法提取混合斑精子DNA的实验流程。另将上述分离后的精子细胞应用碱性裂解法提取DNA,进行SIR分型检测后统计分析比较。重复上述操作,直至应用最终调整的体系方法提取的混合斑精子 DNA,经STR分型检验成功的样本比例达到100%,并确定最终建立的分离上皮细胞和精子细胞方法体系和精子DNA提取方法和体系。
从公安系统DNA实验室日常实际检案中收集79份含精子细胞的阴道拭子(P30金标试纸条实验呈阳性)。分别用DNase-Ⅰ纯化结合碱性裂解法和差异裂解法提取混合斑中精子DNA,采用ldentifiler试剂盒进行15个STR基因座扩增,电泳检测在3130xl遗传分析仪上进行,应用Genemapper3.2软件进行STR分型检测。对于分型图谱中正确分型的基因座达到15个、各等位基因峰高于150RFU的样本判定为检验成功的样本。统计应用DNase-Ⅰ纯化结合碱性裂解法和差异裂解法提取混合斑精子DNA经STR分型检验成功的样本数量、提取时间与费用,并做平行比较;应用SPSS13.0软件对两种提取方法的检验结果进行配对计数资料的 x2检验(McNemar)。对所建立的分离上皮细胞和精子细胞方法体系、精子DNA提取方法和体系准确性、重复性、提取效率等进行评估。应用DNase-Ⅰ纯化结合碱性裂解法提取精子DNA,64例检材分型成功;应用差异裂解法提取精子DNA,57例检材分型成功;两种方法比较结果存在显著性差异(P=0.039),Dnase-1纯化结合碱性裂解法提取的精子 DNA的STR分型成功率更高,成本低廉。
结论:DNase-Ⅰ纯化结合碱性裂解法提取混合斑中精子 DNA与目前普遍采取的差异裂解法和其它改良方法相比,具有效果好、操作简便、耗时少、成本低、易于实现自动化提取等优点,可应用于处理刑事案件中各类混合斑精子DNA的提取,提高检验成功率,解决困扰法庭科学领域的混合斑精子DNA提取问题,适于法医学个体识别鉴定。