CSI重返犯罪現場：淺談鑑識現場的DNA思維－有勁的基因資訊

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 (上圖)，歸納如下：

1. 短片段重複序列與單一核苷酸多型性（Short Tandem Repeats，STRs & Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs）：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18〜24 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：STR、SNP、性染色體STR, 與 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34個SNPs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。