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男性DNA独特密码:Y-STR

男性DNA独特密码:Y-STR

【概要描述】同一父系家族的直系父子或旁系兄弟之间,Y-STR通常变化极小或没有变化,其变异率远远低于非同系男性之间,这就为依赖Y-STR分型锁定范围提供了科学依据

男性DNA独特密码:Y-STR

【概要描述】同一父系家族的直系父子或旁系兄弟之间,Y-STR通常变化极小或没有变化,其变异率远远低于非同系男性之间,这就为依赖Y-STR分型锁定范围提供了科学依据

  • 分类:行业新闻
  • 发布时间:2024-06-27 13:41
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2016年8月26日晚,甘肃省白银市城区突然响起此起彼伏的鞭炮声,当地公众并非在庆祝什么节日,而是庆贺涉嫌1988~2002年在白银等地作案9起的杀人凶手高承勇被公安机关抓获,至此,弥漫在白银人头顶近30年的阴霾终于散去!

破案神器— Y-STR检测技术
白银杀人案的破获依靠的是DNA检测神器,具体而言,就是Y-STR检测技术。Y是指男性的Y染色体,即男性DNA,DNA中的任何一段序列又称基因。STR称为短串联重复序列,所以Y-STR就是Y染色体短串联重复序列。

男性与女性的DNA差异在于性染色体,前者拥有Y染色体,后者拥有的仅是X染色体,要区分男性和女性则只要知道是否有XY染色体(男性)或XX染色体(女性)就够了,而要区分不同的男性则可以检测Y染色体中不同的碱基序列。

人的DNA序列是由A、T、G和C四种碱基组成的,任意两个人之间大约99%的DNA序列是一样的,要区分不同的个体,需要鉴定两个人那1%的不同DNA序列。但是,1%的DNA就已经足够多了,实际上只需要检测更少量的DNA序列就行了。Y-STR测序就是检测Y染色体上部分DNA的短串联重复序列。

原因在于,人的DNA中大约有15%~20%的序列是重复性的碱基序列,STR是重复序列比较短的那种,通常有2~7个碱基,这种STR大约有3万个,平均1万个碱基就能遇上这么一个STR序列。长度为4的重复序列是最适合做STR测序的。例如,在一个基因位点上,一个人的序列可能是-AATG-AATG-AATG-,也即出现了3个重复的AATG,可以缩写成AATG(3),另外一个人可能是-AATG-AATG-AATG-AATG-,即AATG(4),就可以把这两个人区分和鉴别开来。

Y-STR是人类男性特有,也是按父系单倍遗传,所以又被称为“姓氏基因”。迄今,科学研究已经确认的STR位点有200多个,如果两个人有4个Y染色体的STR位点完全匹配,他们拥有共同父系祖先的概率接近95%,如果有5到9个STR位点完全匹配,他们拥有共同父系祖先的概率接近100%。

 
Y-STR检测技术的刑事应用

性犯罪案件中,办案人员往往会在现场提取到各种各样的痕迹证据,这些痕迹可以分为三类,物理痕迹(物理作用遗留痕迹,如打斗痕迹等)、化学痕迹(化学反应遗留痕迹)以及生物痕迹。

在我们今天所讲的Y-STR技术中,最常见的鉴定检材往往来自于案发现场所遗留的生物痕迹,这些生物痕迹的主要表现形式有血痕、精斑、唾液、混合斑、微量混合斑等。而强奸案中,血痕、精斑、唾液斑是最为常见的生物痕迹。
血痕是指血液流出体外干燥后形成的痕迹。强奸案件中,若嫌疑人和被害人之间曾发生过厮打、打斗,或是嫌疑人采取异常暴力的手段实施性行为,则被害人很有可能会在挣扎中抓伤、抓破嫌疑人的身体,并在指甲等部位留下嫌疑人的血迹,最终成为血痕的鉴定检材。

实践中,如果在血痕检材中检验出Y染色体的成分,便可以确定血痕来自于男性或者是身怀男性婴儿身孕的女性。如果经过调查确定血痕来自于男性,便可进一步检测家系(姓氏),明确家系归属,进一步缩小排查范围,并在最后的Y-STR对比中确定嫌疑人。

精斑痕迹是男子的精液浸润或者附着于基质上、干燥后形成的痕迹。实践过程中,我们发现,精斑往往会出现在两类基质之上,一类是人体或人体分泌物、脱落物,如生殖器、皮肤、毛发、四肢、嘴唇、胸部等位置,另外一类是人体之外的物品,如衣裤、床单、被褥、毛巾、卫生纸等。

唾液斑与精斑的形成原理类似。唾液中含有口腔膜上皮细胞,因此与唾液有所接触的物品,譬如烟蒂、口杯边缘都可能会有口腔粘膜细胞。在强奸案中,办案人员有时能在被害女子的口唇、乳头、大腿、颈部、耳朵等部位提取到唾液斑的残留痕迹,而在现场勘查中发现的烟蒂、口杯、纸巾等物品上也有可能提取到。

缩小排查范围、精确锁定犯罪嫌疑人是刑事侦查的核心环节,关于Y-STR技术在排查中的具体应用,最为常见的方法是家系排查法。

所谓家系排查法,就是将案发现场所检验出的Y-STR数据与Y数据库进行比对,以比对结果确定嫌疑人的姓氏家系和排查范围,并对相关区域进行家系调查、绘制图谱和采样检验对比。家系排查法为刑事侦查提供了许多新的思路,也为警方侦破了不少大案要案,其中最为知名的就是白银案。

缩小排查范围、精确锁定犯罪嫌疑人是刑事侦查的核心环节,关于Y-STR技术在排查中的具体应用,最为常见的方法是家系排查法。

所谓家系排查法,就是将案发现场所检验出的Y-STR数据与Y数据库进行比对,以比对结果确定嫌疑人的姓氏家系和排查范围,并对相关区域进行家系调查、绘制图谱和采样检验对比。家系排查法为刑事侦查提供了许多新的思路,也为警方侦破了不少大案要案,其中最为知名的就是白银案。

 

过去十几年来 DNA 检测技术已经广泛运用与刑侦破案中,但前提是要获取疑犯本人的基因数据进。而 Y-STR 技术打破了这一限制,无需拿到犯罪嫌疑人本人的 DNA 进行精确比对,只要获取其父系亲属的 DNA,就基本锁定了嫌疑人所在的家族,大大缩小了排查范围。

同一父系家族的直系父子或旁系兄弟之间,Y-STR通常变化极小或没有变化,其变异率远远低于非同系男性之间,这就为依赖Y-STR分型锁定范围提供了科学依据。实际上,甘肃白银案就是靠犯罪嫌疑人堂兄因盗窃犯罪留下的Y-STR证据与上述白银案犯罪现场获得的同类证据资料对比而找到真凶的。

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