DNA分型技术是80年代建立起来的一项分子生物学高科技技术,该技术问世使亲子鉴定从否定或不排除的传统模式更新为否定或认定模式。控制人类遗传的基础物质是DNA,DNA与组蛋白结合构成染色体。子代的染色体半数来自父亲,半数来自母亲。基因是控制某一特定性状的长链DNA分子上的片段,在遗传上遵守孟德尔分离-组合定律,子代的基因必然是半来自父亲,一半来自母亲, DNA座位通过遗传终身不变。用于亲子鉴定的DNA分析技术主要有DNA指纹技术和PCR-DNA分型技术。后者PCR扩增等位基因有两类,一类是扩增片段长度等位基因,另一类是扩增片段序列基因, PCR-STR分型技术属于前者,操作过程简单,结果可靠,灵敏度高,重复性好。

      STR基因座的多态性: STR是短串联重复序列(Shorttandem repeat)的简称,也叫微卫星DNA (microsatellite)或简单重复序列(Simple Sequence Repeat, SSR),是一类广泛存在于真核生物基因组中的DNA串联重复序列。其核心序列为2-6bp,重复次数通常在15～ 30次。多数的STR基因座具有多态性,其高度多态性主要源于核心序列重复次数的个体间差异,这种差异在基因传递的过程中一般遵循孟德尔共显性遗传规律。STR作为一个重要的遗传标记系统,已广泛应用于肿瘤生化研究、法医学个体识别、亲子鉴定和群体遗传学分析等领域。 STR多态性一般是指由于核心序列重复次数不同而构成的长度多态性,但测序研究结果表明STR也存在着序列多态性。在实际应用中序列多态性的检测手段繁琐,对仪器设备要求高,故较少采用,而长度多态性检测已被广泛应用于法医学个人识别和亲子鉴定。它具有以下优点: (1) STR基因座的个体识别机率和非父排除率高:由于它在人类基因组中分布极为广泛,且片段小,与传统的蛋白质遗传标记相比,等位基因多,杂合度高,因此,不同个体基因型不同的可能性更大。有报道显示,两个无关个体在14个STR基因座基因型完全相同的可能性仅为1× 1014。理论上,在目前地球上60亿人口中没有任何两个无关个体这14个基因座基因型完全相同。(2)检材量少,灵敏度和成功率高,且适用于各种来源的生物性检材:少量检材即可满足DNA的提取,将提取的DNA通过PCR扩增,灵敏度比传统的DNA指纹高得多。由于PCR扩增片长度较短,所以即使仅含降解的DNA陈旧性斑痕,其扩增效率仍很高,因而可适用于各种来源的检材。因此, STR分型被认为是第二代法医DNA指纹技术的核心,是目前国内外法医学个体识别和亲子鉴定的主要发展方向。

      检测STR基因位点的方法及意义:检测STR基因位点的方法也在不断进展,由PCR扩增后进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分型,硝酸银染色,进展到PCR扩增后通过基因分析仪进行分析,并通过软件读取结果。PE公司近来根据美国法医实验室建立的STR 13个位点,生产一整套包括试剂与仪器的测定系,其方法简便,结果可靠。本实验室应用PE公司生产的310遗传分析仪,采用多重PCR和四色荧光自动化检测技术测定13个STR位点的基因型。13个位点通过两个试剂盒的反应体系分别进行多重PCR扩增; Profiler Plus试剂盒扩增D3S1358、vWA、FGA、D8S1178、D21S11、D18S51、D5S818、D13S317、 D7S820九个STR位点及性别位点Amelogenin。Cofiler试剂盒扩增D3S1358、 D16S539、 TH01、 TPOX、CSF1PO、D7S820六个STR位点及性别位点,其中D3S1358、D7S820两个STR位点及性别位点在两个试剂盒中同时存在,起到了实验内对照的作用。扩增产物通过310遗传分析仪进行毛细管电泳,经收集软件收集电泳信息,然后通过基因扫描软件分析扩增片段的大小,继而通过基因型分析模板检测各位点的基因型,读取结果,操作自动化,结果可信。司法部上海司法鉴定科学技术研究所于1999年3月开始选用这13个位点对2500份血样建立“中国罪犯DNA数据库” ,并获得了13个STR位点在中国南北汉族、维吾尔族、回族人群中的等位基因分布频率资料,证明中国人群中南北汉族之间,汉族、维吾尔族、回族三大民族之间这13个STR位点等位基因的分布频率差异均不显著, 13个STR位点均适合作为中国人群的遗传学标志。偶合率(PM)是法医学上作同一认定的依据,它表示在随机人群中具有相同基因型的频率,在进行个体识别时,若两份检材的基因型相同,当PM≤ 10-9时方可作出认定的结论。这13个STR位点的平均偶合率达到了10-15,表明这套STR位点的选择特征在生物个体独一无二(同卵双生子除外),可作为“ DNA指纹”用于法医物证学鉴定。

     目前使用PCR-STR分型进行亲子鉴定具有以下优点: (1)采血量少,仅需5μl,不必静脉采血,手指采血即可; (2)检测时间不受限制,过去进行以HLA检测为主的鉴定时,因需要活细胞,采血后需及时进行操作,而本方法可随到随采; (3)单亲也可进行鉴定,因这13个STR位点完全可以得到两个个体间是否可以认定的结论,完全可以达到国际标准所要求的亲子关系概率。