浅谈澳门地区法医 DNA检验技术的发展概况

五、總結
自20世紀80年代中期，法醫DNA檢驗技術在 法醫學領域引起了革命性的改變，極大地提高了執 法部門根據證據探究犯罪的能力。法醫物證的發 現、提取和檢驗需要運用科學技術來完成，法醫物 證的鑑定結論與案件事實之間是否具有相關性的信 息必須用科學的理論來解讀，對於鑑定結論的解釋 需要嚴格的邏輯運算和科學理論。法醫DNA檢驗 技術中涉及的科學以及相關的生物學、生物化學、 分子生物學、方法學、遺傳學及統計學，使法醫 DNA檢驗技術繼指紋技術之後，成為能夠準確識 別和確認犯罪個體的技術之一。
現時，澳門司法警察局刑事技 術廳的日常工作主要是利用DNA所具有的多態性 特點來為人類身份進行識別及親子鑑定。其中涉及 的生物性檢材包括血痕、精斑、唾液、陰道液（ 斑）以及其他體液分泌物斑痕、骨骼、毛髮、人體 組織等。透過對上述生物性檢材進行DNA檢驗， 這將為偵查犯罪、審理犯罪或民事案件提供有效的 科學證據。
參 考 文 獻：
1. 賈靜濤：《世界法醫學與法科學史》，北京：科學出版社， 2000年。
2. John M. Butler: Forensic DNA Typing: Biology, Technology, and Genetics of STR Markers, Second Edition. Elsevier (USA), 2005。
2001, 4(3): 16。 6. Krenke, B. et al.: Validation of a 16-locus Fluorescent Multiplex System. J. Forensic Sci.,2002, 47: 773-785。. 7. Budowle, B. et al.: STR Primer Concordance Study. Forensic Sci. Int., 2001, 124: 47-54。 8. Sprecher, C. et al.: The PowerPlexTM 16 System. Profiles in DNA, 2000, 4(1): 3。
在DNA多態性分析方面，主要是運用螢光標 記複合STR擴增技術配合全自動遺傳分析系統， 對人類常染色體STR基因座及Y染色體STR基因座 進行分析與解讀。常規採用PowerPlex®16 System 擴增試劑盒，可同時檢測16個基因座的STR分型。 另外，設有專為檢測男性Y-STR的AmpFℓ STR®
一、DNA的生物學性質
DNA，脫氧核糖核酸，是一種承載了複製細 胞和合成酶所需的信息密碼之化學物質，其基本組 成單位主要為核苷酸。核苷酸主要由鹼基、戊糖和 磷酸三部分組成。每個核苷酸單位中鹼基決定核苷
酸的種類，而戊糖和磷酸則構成DNA分子的骨架 （如圖一）。
圖一：DNA分子的骨架 DNA分子中主要有四種鹼基：腺嘌呤 （adenine, A）、胸腺嘧啶（thymine, T）、胞嘧啶 （cytosine, C）、鳥嘌呤（guanine, G）。這四種鹼 基以不同的排序組合決定了人類和地球上生命體的 生物學特性。人類的基因組由23對染色體（22對常 染色體和一對性染色體）和線粒體DNA組成。
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染色體上的DNA分為編碼區與非編碼區，編 碼區又稱為基因，含有編碼蛋白質所需的遺傳信 息，佔人類基因組的5%。而非編碼區存有大量個 體識別標記，佔人類基因組的95%。
二、DNA多態性遺傳標記
法醫物證的同一認定檢驗和比較的依據是人 類遺傳標記（genetic marker）。遺傳標記是指遺傳 學上的單位遺傳性狀，即是指可檢驗的，由遺傳 決定的，並能按預期方式從上一代遺傳給下一代 的形態學、生理學或分子生物學特徵。在法醫物 證的發展進程中，不同的時期使用了不同的遺傳 標記，例如ABO血型就是其中的一種。人類遺傳 標記眾多，任何同一認定都不可能使用人體的全 部遺傳標記，而是一定數量遺傳標記的組合。隨 著科學技術的發展，對遺傳標記的理解及認識不 斷提高，法醫物證鑑定的遺傳標記已從血型發展 到DNA遺傳標記。
3. 侯一平： 《法醫物證學》（第二版）， 北京：人民衛生出版社，2005年。 4. 鄭秀芬： 《法醫DNA分析》（第一版），北京：中國人民公安大學出版社，2002年。 5. Mandrekar, P.V., Krenke, B.E. and Tereba, A.: DNA IQTM: The Intelligent Way to Purify DNA. Profiles in DNA,
在DNA的定量方面，由於PCR擴增是否成功 在一定程度上取決於DNA的含量和檢驗樣品中是 否存有抑制劑。早期主要是採用人特異性探針雜交 法（QuantiBlot Kit Method及Alu Quant人DNA定量 系統），但由於步驟繁複，所需時間過長，且未能 判斷樣品中是否存有抑制劑，因此，為了解決上 述問題，現時主要是使用Plexor®HY系統結合實時 PCR技術對檢材中的人類DNA進行含量測定。這種 技術在測定DNA含量的同時，還能夠判斷DNA樣 本中是否有抑制物存在。因此，能夠大大提高PCR 擴增的成功率。
澳門司法警察局刑事技術廳設有多項國際普遍 採用的檢驗技術，以下將從四個方面對這些相關技 術進行介紹：
在DNA的提取與純化方面，過去主要是採用 Chelex法，對於一般的生物性檢材（如：血液、血
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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痕或精液），經過Chelex法處理後，其上清液可直 接進行PCR擴增反應。但是，大部分提取自犯罪現 場的生物性檢材都具有一定的雜質和抑制劑，這些 都會影響PCR擴增反應與後續的DNA多態性分析。 因此，針對上述的問題，現時主要是採用固相提取 法（QIAampDNA® Mini Kit和DNA IQTM System） 對檢材進行DNA的提取與純化。由於固相提取法 是一種高通量的DNA提取方法，能夠有效分離生 物性檢材中雜質和抑制劑，因此，在實際應用上， 將根據生物性檢材的類別與性質，分別採取Chelex 法或固相提取法對收集到的生物性檢材進行DNA 的提取與純化。
【關鍵詞】法醫DNA檢驗技術 DNA STR
早於19世紀20年代，從Orfila研究有關血痕、 塵埃及染料等斑痕的差異開始，到19世紀後期先後 出現了血痕確證試驗、精子及ABO血型系統等檢驗 技術。法醫物證自此正式步入了科學時代。
1944年，Oswald Avery證實了細胞中DNA 的遺傳特徵是從上一代傳遞給下一代。1985年， 英國科學家Jeffreys發現了串聯重複的小衛星序 列（VNTR），同年Mullis發明了聚合酶鏈反應 （Polymerase Chain Reaction, PCR）。自此，科學 家們發現DNA遺傳標記具備所需檢材量少及檢驗 時間相對較短等優勢，進而著力研究其在法醫檢驗 中的應用。直到1993年以後，國際上普遍採用微衛 星（亦稱短串聯重複序列，STR）作為法醫DNA檢 驗技術（DNA紋印技術）的主體。
法醫DNA檢驗技術的研究和分析對象主要是 生物體內DNA的多態性。一般來說，把一個基因 或非編碼區的DNA標記在染色體上的位置時稱為 基因座。而位於同一個基因座上不同序列的基因
圖二：DNA多態性
被稱為等位基因。DNA多態性就是指作為遺傳標 記的基因座存在多個等位基因。分析基因座上等 位基因的差異就是實現同一認定的生物學基礎。 根據多態性性質分為長度多態性和序列多態性（ 如圖二）。
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淺談澳門地區法醫 DNA檢驗技術的發展概況
澳門司法警察局刑事技術廳一等技術員 胡潔茵 澳門司法警察局刑事技術廳二等技術員 吳作基
【摘要】法醫DNA檢驗技術（DNA紋印技術）是法庭科學技 術的一個重要分支。它是以法醫物證學的理論知識為基礎，對源 於人體的生物性檢材進行檢驗，以解決個體識別及親子鑑定等問 題。2003年4月完成的人類基因組計劃表明，在人類31.65億鹼基 對基因組序列中存在大量具有較高個體差異性的DNA多態性遺傳 標記，這將使法醫DNA檢驗技術的研究和應用得到更大的拓展。 本文主要介紹近年澳門地區法醫DNA檢驗技術的發展概況。
四、澳門法醫DNA檢驗技術的發 展概況
澳門地區法醫DNA的檢驗工作主要是由澳門 司法警察局刑事技術廳負責。早期主要是採用血 型及酶型判定來進行排除特定個體。1998年，首 次運用聚合酶鏈反應及垂直凝膠電泳技術，透過 使用銀染法進行三個基因座的識別。2000年，為
了提高識別的可靠性，增加至九個 基因座的檢驗。2002年至2004年 間，引入全自動的分析工具取代過 去的手動方法對檢材進行基因座的 定位，並能實現同時檢驗16個基因 座，大大提高個體識別和親子鑑定 的準確性。
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按照孟德爾規律，子代的DNA特定結構均來 自雙親，即在同源染色體中，位於同一位置上的兩 個等位基因，一個從母親處繼承，另一個從父親 處繼承。這兩個等位基因可以相同，也可以不同。 這種符合孟德爾遺傳規律的、具有個體特異性的 DNA多態性便是進行個體識別和親子鑑定的理論 基礎。
三、短串聯重複序列
STR（短串聯重複序列）是現今最常用的DNA 遺傳標記之一，一般是指由2~6bp作為核心單位， 串聯重複形成的微衛星DNA片段。STR在整個人基 因組分布廣泛，平均每6~10kb出現一個，現在世界 上已經發現有8,000多個STR基因座，由於STR的核 心單位的重複數目的變化造成了個體遺傳多態性， 個體的這種差異在基因傳遞過程中按照孟德爾共顯 性遺傳方式。同時，由於該STR片段可採用聚合酶 鏈反應技術擴增，擴增片段一般在400bp以下，因 此使用STR基因座技術對檢驗微量和降解檢材的效 果相對較好，所以其多態性是目前國際上對個體識 別和親子鑑定等所採取的主要技術之一。
Yfiler PCR Amplification Kit試劑盒，應用於混合 DNA樣本的判讀。近年，更引入了AmpFℓSTR® SEfiler PCR Amplification Kit，使可檢驗的基因座 數目增加至19個，有利於提高親子鑑定的分辨率。
生物性檢材可存在於案發現場、犯罪嫌疑人、 被害人以及致傷物體上。因此，DNA檢驗結果將 是法律上最有效的科學證據。現時，國際上法醫 DNA檢驗主要是表現為對STR基因座片段的檢驗與 分析，由於種種原因，從現場採集的生物源檢材往 往並不能通過一般方法得到完整的STR分型圖譜。 因此，對生物檢材中STR分型的專一性擴增以及高 靈敏度的檢驗分析將會是獲得高質量的STR分型圖 譜的不二法門。現時，這方面的研究工作正在開 展，期望日後的研究成果有助提高澳門地區整體法 醫DNA的檢驗水平。