淺談鑑識現場的DNA思維01  

隨著DNA科技的演進,將其用以進行鑑定就越來越盛行,特別是解決一些棘手的犯罪案件,必須仰賴關於法醫鑑定的新科學手法,法醫學對於DNA的處理,比起其他生命科學研究領域,有截然不同的方式,原因,包含以下簡述特點:

(1) 現場採集之殘留量低

(2) DNA結構遭受環境之高度降解

(3) 遭受犯罪現場嚴重汙染

因此,在犯罪現場所採樣之DNA證據保存,後續實驗種類之選擇就顯得格外重要。

 

 統整相關分析與應用之方式 (上),歸納如下:

1. 短片段重複序列與單一核苷酸多型性Short Tandem RepeatsSTRs & Single Nucleotide PolymorphismsSNPs):此分析方法為一般最常見,同時超過60個國家,也依據其建立豐富資料庫,提供後續的分析比對。

2. 粒線體基因組(Mitochondri al whole-genome):常被使用於少量的DNA或母系相關聯之調查。

3. 性染色體 Y Y chromosome):比較常用以區別樣品混有高背景值之女性DNA,重建與父系之關係,同時也可依據Y染色體之STR組成,發展成具有價值之遺傳標記。

4. 法醫微生物學(Forensic microbiological),這項目是在2001年美國遭受炭疽病Anthrax恐怖攻擊後,在美國聯邦調查局(Federal Bureau of Investigation)的建議之下,開始著手進行相關發展,目的在於能夠快速準確找出犯罪微生物的種類。

5. 微型核糖核酸(microRNA):由於microRNA之分子長度只有1824 個核苷酸,因此,比起一般長片段的核酸,具有(1)不易被降解與(2)組織專一特性,適合於法醫學之體液鑑定、物種鑑定和死後間隔之時間等分析。

6. 表觀遺傳學(Epigenetic):傳統的遺傳學區別方法(如:STRSNP、性染色體STR, mtDNA 分析),很難說明同卵雙胞胎(Monozygotic twin)之間差異,但隨著年齡增加,可能因為生活環境的差異,其實彼此之間遺傳差異也漸趨增大,透過NGS定序特定基因區域,讓同卵雙胞胎之犯罪者無所遁形。

7. 混合沾污或色斑之鑑定(Mixed stain recognition):

此類方式,常見於命案現場,現場遺留之唾液、血痕等,其中以血跡最為常見,這些跡證都是鑑識人員必要保全證據的一環,也可做為將來與犯嫌交叉比對的重要依據。

8. 物種之鑑別(Multiple species identification):比如動植物、細菌、真菌等,用於進行盜採、盜獵及瀕臨絕種之生物鑑別。

9. 溯源研究與外表推論(ancestry studies and phenotypic inference):人類基因組內含許多能夠洞悉個人特色的密碼,就犯罪調查之立場而言,這些DNA分析無非是把被動比較轉換為主動搜尋。於2004年,西班牙馬德里發生311連環爆炸恐怖攻擊,現場死傷慘重,藉由透過證據採集,從中找尋34SNPs特別的位點,追溯出嫌疑犯的族群來源。另外,透過DNA與嫌疑犯之外表長相做結合,也可建構出專屬特別之分子照片,將鑑識的解析度進化至DNA層次。

淺談鑑識現場的DNA思維02  

法醫科學領域中,標準STR分析於許多應用(如:親子鑑定)已提供完整鑑別力,依據這項分析手法所建立的犯罪資料庫,在許多國家也持續在擴充當中。然而,NGS定序方式有別於以往傳統的STR分析技術(針對已知STR基因座,調取該區域的序列進行已知組合的分析),而是,能夠將犯罪現場採集到的相關跡證,直接將其整體的DNA進行定序,藉由這樣的科技,可以同步進行多樣化與多種類的分析(同時進行 SNP、性染色體以及粒線體基因組等的序列分析 ),藉由整合這些證據資訊,可針對嫌疑犯罪者,進一步比對相關的特徵條件。雖然,NGS有其舉足輕重之地位,但其背後所需的準備,以及相關分析手法的日益精進,都是需要許多不間斷的累積,將這些強大數據做為往後法醫學分析的後盾。

 

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參老文獻: Yaran Yang , Bingbing Xie and Jiangwei Yan.(2014) Application of Next-generation Sequencing. Genomics Proteomics Bioinformatics 12:190–197.

影片連結: https://www.youtube.com/watch?v=QvK9WRj7tBQ 

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