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亲子鉴定做突变验证时,Sanger测序需要双向测通吗?

2025-07-15 鉴定科普 0

血缘关系的认定,从古至今始终是人类社会关注的核心议题。在当代科学技术的发展推动下,亲子鉴定已从传统的伦理判断,转变为集精密性、规范性和法律效力于一体的专业技术体系。其本质在于对生命最基础的遗传物质——DNA——进行科学严谨的比对分析。这不仅是一项专业的实验室检测工作,更是一套完整严密的操作规程,从样本采集的初始环节到最终鉴定报告的正式出具,每个步骤都直接影响着检测结果的精确性和结论的客观公正性。

一、亲子鉴定核心技术原理

现代亲子鉴定主要基于DNA分型技术,其核心在于比对分析个体间特定遗传标记(STR位点)的匹配程度。

人类遗传基础:

除同卵**外,每个人的DNA序列都具有独特性。子女的遗传物质一半源自生物学父亲,一半来自生物学母亲。

STR位点解析:

即短串联重复序列,指DNA上特定区域存在的重复碱基序列(如"AGAT"重复多次)。不同个体在同一STR位点上的重复次数往往存在差异。

分型检测技术:

通过聚合酶链式反应(PCR)对样本DNA中的特定STR位点片段进行扩增,再运用毛细管电泳等技术精确测定各STR位点的片段长度(即重复次数),从而构建个体的DNA遗传图谱。

亲缘关系判定标准:

将被检测儿童(C)的DNA图谱与假定父亲(AF)和/或假定母亲(AM)的图谱进行比对分析。在每个检测的STR位点上,孩子必须继承一个来自生父的等位基因和一个来自生母的等位基因。通过统计学方法计算亲权指数(PI)和累积亲权指数(CPI),最终得出亲权概率(RCP)。通常要求RCP≥99.99%才能确认亲子关系。

二、标准化技术操作流程

(一)样本采集(关键第一步)

1、人员准备:

确认所有参与者的身份(司法鉴定需核对证件原件)。

签署知情同意书(司法鉴定需按手印)。

采集人员需佩戴干净手套,必要时佩戴口罩、帽子。

2、常用样本类型与采集方法:

口腔拭子(最常用、无创、推荐首选):

请被采样人清水漱口(半小时内勿进食饮水)。

取出无菌医用棉签,紧握棉签杆,将棉签头在口腔内壁(脸颊内侧)用力旋转刮擦至少20-30次,确保充分接触粘膜细胞。同法采集另一侧。

将棉签垂直放置在清洁的采样卡或干净白纸上,自然晾干(避免阳光直射、热源烘烤,切勿用嘴吹)。

完全干燥后(通常需30-60分钟),放入干净的纸质信封袋,标记清晰信息(姓名、采样日期、关系如“子”、“父”等)。切勿使用塑料袋密封,以防霉变。

关键点:避免棉签接触其他物品;确保充分刮擦获得足够细胞;彻底干燥是防止霉变降解的关键。

静脉血(司法鉴定常用):

由专业医护人员操作。

常规消毒穿刺部位,抽取适量静脉血(通常2-5mlEDTA抗凝血)。

轻轻颠倒混匀抗凝管数次。

标记清楚,按机构要求保存(通常4℃冷藏)和运输。

血痕样本:

消毒指尖(或耳垂),用一次性采血针轻刺。

取3-5滴血液(每滴约黄豆大小)滴在专用采血卡(如FTA卡)或干净滤纸上。

自然晾干(避免重叠、污染、暴晒、烘烤)。

完全干燥后放入纸质信封袋,标记清楚。

特殊样本(如毛发、烟头、口香糖、精斑等):

此类样本DNA含量少或易降解,需特殊处理,务必提前咨询鉴定机构确认是否可检及具体要求。

例如毛发:需带有肉眼可见的毛囊(根部白色小囊),至少5-8根。手捏毛干部分取下,勿触碰毛囊。晾干后放入纸袋。

3、样本标记与封装:

每个样本独立包装,在包装袋外清晰、牢固地标记唯一编号、姓名(或代号)、样本类型、采样日期、关系。

所有样本连同填写完整的委托书、身份证明复印件(司法鉴定需要)等一同放入大信封或样本盒。司法鉴定样本需当场封存,当事人及采样人签字/按手印确认。

生物安全:所有样本均视为潜在生物危害物,封装需防泄漏,运输需符合相关生物安全规定。

(二)样本保存与运输

口腔拭子/血痕卡:常温、干燥、避光保存。尽快送检(通常建议采样后一周内送达实验室)。避免高温、高湿、化学污染。

静脉血:需冷藏(2-8℃)保存和运输(冰袋或冷链)。严禁冷冻,否则会溶血破坏细胞。尽快送检(通常建议24-48小时内)。

特殊样本:按机构具体要求保存(如冷冻、干燥等),尽快送检。

运输:选择可靠的快递公司,确保包装牢固、防压、防漏、符合生物安全要求。告知快递内含生物样本。

(三)实验室检测

样本抵达具备资质的实验室后,将经历严格流程:

1、样本接收与登记:核对样本信息、数量、状态(是否污染、霉变、渗漏等),登记入库,分配唯一实验编号。状态异常会联系委托方。

2、DNA提取:在专门的样本制备区进行。

口腔拭子/血痕卡:剪下含样本部分,使用裂解液(含蛋白酶K)消化细胞膜、核膜,释放DNA。

静脉血:离心分离白细胞,裂解释放DNA。

特殊样本:采用针对性方法(如毛囊刮取、精斑浸泡等)提取。

通过离心柱吸附法或磁珠法等纯化DNA,去除杂质(蛋白质、色素、抑制剂等)。

3、DNA定量与质检:使用紫外分光光度计或荧光定量仪测量DNA浓度和纯度(如A260/A280比值),确保提取的DNA质量和数量满足后续PCR扩增要求。

4、PCR扩增:在PCR准备区配置反应体系。

将提取的DNA、引物(特异性识别STR位点两端)、TaqDNA聚合酶、dNTPs(合成原料)、缓冲液等混合。

在PCR仪中进行热循环:变性(高温解链DNA)→退火(引物结合到模板)→延伸(合成新链)。经过约30个循环,目标STR片段被指数级扩增。

5、STR分型检测:在扩增产物分析区进行。

毛细管电泳(主流方法):将PCR产物与内标(SizeStandard)和去离子甲酰胺混合,上样到毛细管电泳仪。在高电压下,不同长度的DNA片段在毛细管内的聚合物中迁移速度不同。通过激光激发荧光标记(引物上带有不同颜色的荧光染料),检测器记录每个片段的出峰时间和荧光颜色。

数据采集与分析:专业软件将电泳信号转换为数字化的基因图谱,精确读出每个STR位点的等位基因大小(重复次数)。生成包含所有检测位点分型结果的表格。

6、质量控制(贯穿全程):

阴性对照:不含DNA模板的PCR反应,监测试剂污染。

阳性对照:已知分型的标准品,监测试剂和仪器性能。

内标:确保片段大小判读准确。

实验分区:严格物理隔离(样本制备区、PCR前区、PCR后区、检测区),单向气流,防止扩增产物污染。

人员资质与操作规范:实验人员需经专业培训,严格遵循SOP操作。

(四)数据分析与亲权关系计算

1、数据审核:由技术员和审核员共同复核基因图谱质量及分型结果准确性。

2、三联体分析:

通过比对孩子的STR位点,在排除母亲基因贡献后确定生父基因来源。若假定父亲(AF)未检出必需等位基因,则判定为"排除"。PI值按X/Y公式计算,其中X表示AF提供生父基因的概率,Y表示随机人群携带该基因的概率。

3、二联体分析:

直接分析孩子等位基因是否源自AF。计算PI值时需考虑基因可能来自母亲的情况。

4、CPI计算:将各STR位点的PI值相乘得到CPI值,当CPI≥10000(相当于RCP≥99.99%)时支持亲子关系认定。

5、RCP计算:RCP=CPI/(CPI+1)×100%,反映亲子关系的统计学概率。

6、判定标准:

支持亲子关系:所有检测位点符合遗传规律且CPI≥10000

排除亲子关系:3个或以上位点不符合遗传规律

无法结论:特殊情况需补充检测

(五)报告出具

1、报告内容:

包含机构信息、委托方资料、被鉴定人信息、鉴定方法、试剂盒信息、分型结果、分析说明、鉴定意见、人员签名及机构盖章等内容。

2、报告签发:由授权签字人审核后签发。

三、关键注意事项与局限性

1、资质选择:务必选择具备《司法鉴定许可证》且鉴定范围包含“法医物证鉴定”的机构,特别是用于司法诉讼、上户口、移民等用途。个人隐私鉴定也需确保机构技术可靠。

2、样本真实性:样本必须来自被鉴定人本人。司法鉴定通过现场采样、身份核查、拍照录像等确保。个人委托需自行保证样本来源真实,否则结果无效。

3、污染风险:严格遵守采样要求(戴手套、清洁环境、样本独立包装干燥)。实验室污染控制至关重要。

4、样本质量:样本量不足、保存不当(霉变、高温高湿)、含强抑制剂(如深色布料上的血痕)可能导致DNA提取失败或分型不全。

5、基因突变:极少数情况下,子代可能发生新发突变,导致个别STR位点不符合遗传规律(通常仅1个位点)。需结合CPI值和突变率进行专业分析判断。

6、近亲干扰:若假定父亲与被鉴定孩子的生父有近亲关系(如兄弟),可能导致CPI值升高,甚至错误地不排除亲子关系。怀疑此情况需提前告知机构,可能需要增加检测位点或补充其他亲属样本。

7、技术局限性:现有STR检测技术对同卵**无法区分。对远亲关系(如表亲)的鉴定能力有限,需要更复杂的检测(如SNP测序、Y染色体/线粒体DNA检测)。

8、报告解读:报告结论是概率性判断(支持或排除),非绝对“是”或“不是”。理解CPI和RCP的含义很重要。如有疑问,务必向鉴定机构咨询。

亲子鉴定是建立在现代分子遗传学基础上的精密科学技术,其操作流程高度标准化、规范化,涉及严格的生物安全与质量控制体系。理解其核心原理、关键操作步骤(尤其是样本采集的规范性)以及结果的解读方式(CPI/RCP),对于确保鉴定结果的准确可靠、维护各方合法权益至关重要。无论是出于司法需求还是个人解惑,都应秉持严肃、科学的态度,选择正规、权威的鉴定机构进行委托,并清晰了解其过程与意义。

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