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警察技术

骨骼DNA鉴定:为尸骨昭雪沉冤

来源:人民公安报 作者:赵兴春 冯祖祎 发布时间:2005-06-21 16:38:22 浏览次数: 【字体:
   DNA检验技术是现代法庭科学技术中的一朵奇葩,为人类识别不同个体提供了可靠的技术选择。可是在案件只有白骨留存的时候,DNA技术就显得比较苍白。世界各国的法医学家都希望在骨骼检验中也能利用DNA技术,得到准确的结论。公安部物证鉴定中心的叶健主任法医师,带领一个技术攻关小组,在世界上首先使用CTAB裂解骨骼细胞技术,解决了陈旧性骨骼DNA提取与检验的技术难题。

  骨骼主要由骨质、骨髓和骨膜三部分组成,骨质又分为骨松质和骨密质。骨骼中含有DNA的部分主要是骨髓和骨松质,相对于人体其他组织与器官的DNA含量,骨骼中DNA含量是最少的,只有大约3-10ng/mg,这还是在新鲜骨骼中的DNA含量,比毛发中的DNA含量还要少。

  骨骼由坚硬的骨密质组成骨骼外层,这种坚硬的骨骼外层不仅能支撑人体自身,还能够对骨骼里面的骨髓和骨松质形成保护。当人体死亡后,致密的外部硬组织能够抵挡住外界环境对骨骼内部的侵蚀,不像身体其他软组织或器官一样很快就腐烂。当人体死亡一段时间后,特别是经过一年以后,人体其他部分已经基本没有留存下来,只有骨骼能够保持原来的外部形态,这时骨骼就是惟一可能进行DNA检验的物证材料。

  骨骼中DNA含量本来极少,经过腐败和降解之后,更减少了可能存在的DNA。同时,经过长时间腐败之后的骨骼,尽管有坚硬的骨骼外层保护,但里面的骨髓组织和其他软组织一样已经荡然无存,遗留下来的物质中只有骨松质可能含有DNA。如何将这种致密细胞中的DNA提取出来,进行DNA检验,是陈旧性骨骼检验的首要问题。

  传统的DNA检验方法是通过蛋白酶的消化作用使人体细胞的细胞膜破裂,释放出细胞中的DNA,然后通过沉淀的方法将DNA沉淀出来,溶解后进行DNA扩增和其他操作,最后根据遗传学原理分析检测结果得到检验结论。当使用同样的方法对骨骼中的骨细胞进行操作时,由于骨松质细胞与其它组织细胞不同,它存在于坚硬的骨骼网架结构中,就如同植物细胞具有致密的细胞壁一样,传统的提取与消化方法不能奈何这种结构保护下的骨骼细胞,必须使用新的方法使骨骼细胞中的DNA从这种结构中游离出来。而且由于DNA脆弱的双链不能经受剧烈的震荡和强烈的化学作用,否则会导致DNA链的断裂或降解,因此必须采用一种相对温和的提取方法。

  公安部物证鉴定中心攻关课题组经过大量的实验进行筛选和总结,选择了CTAB作为提取骨骼DNA缓冲液的主要成分。CTAB是一种高分子化合物,中文全称为十六烷基三甲基溴化胺,具有很强的消化能力,可以充分将骨组织细胞膜破坏,释放出DNA。在具体操作过程中,技术人员要首先用手术刀片刮除并洗净现场骨骼表面的异物及垢物,在紫外光下照射一小时,去除骨骼表面可能存在的细菌或其他有机杂质,随后使用电动锯片打开骨骼表面,露出骨骼里面的骨松质层,钻取适当的骨松质,经过CTAB提取缓冲液进行裂解后,使用等体积的氯仿/异戊醇混合液体进行萃取,取离心后得到的含有DNA的成分进行纯化。

  经过纯化柱浓缩后的DNA提取液须再次经过磁珠纯化处理。首先,磁珠在特定的液体环境下与DNA吸附,在磁场的作用下被固定在离心管的一边,然后去掉所有的液体,只有DNA与磁珠的结合物被保留下来,然后使用特定的洗脱液清洗,反复去除多余的液体,最后使用双蒸水将DNA溶解下来。这时磁珠与DNA脱离,DNA留存在液体中,移出液体,就得到了纯化好的高质量的骨骼DNA样本,可以进行STR复合扩增以及线粒体DNA高变区的序列测定检测等其它操作。

  整套陈旧性骨骼DNA提取与检验技术方法充分考虑了骨骼DNA本身的特点,设计的方法可靠性高,在许多相关案件的实际检验和证据获取中得到了应用,解决了案件中发现的尸骨的身源认定关键。

  2003年5月至10月间,深圳市龙岗区布吉镇发生重大系列杀人碎尸案,受害人多为20岁左右的女性。为确定受害者尸源,深圳市公安局先后两次把该案抛尸现场发现的骨骼、牙齿、毛发等检材,从嫌疑人马勇家提取的分别来自六个个体的血痕、组织DNA样本以及相关失踪人员家属的血样等送到公安部物证鉴定中心,要求进行DNA检验鉴定,以确定碎尸尸骨的人数及身源。技术人员利用磁珠法,经过一系列提取、扩增、检验并经计算机分析比对后,在所送的尸骨中共检出10名个体,并分别与相应的失踪人员家属DNA相一致,同时认定在马勇家中提取的DNA检材的其中两份样品来自其他失踪人员。后经深圳警方进一步侦查确认,犯罪嫌疑人马勇长期以抢劫为主要谋生手段,在抢劫过程中将受害人杀害,导致十多名年轻女子被杀。此案中,骨骼DNA鉴定为案件寻找受害人身源提供了可靠依据,并为最后案件审判提供了铁的证据。

  2004年12月2日,江西省南昌市区某一干渠内发现了一具无名尸骨,警方为了找到尸体的主人,提取了尸骨中的肱骨进行身源鉴定。在采用骨骼DNA提取方法提取尸骨DNA之后,进行DNA分型检验,最终确定了失踪人的身份,为案件的进一步侦查提供了依据。

骨骼 DNA
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