法醫(yī)DNA新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展使得DNA檢驗(yàn)靈敏度不斷提高,法醫(yī)DNA實(shí)驗(yàn)室的DNA污染問(wèn)題引起人們關(guān)注。為了有效地避免DNA污染,獲得穩(wěn)定、可靠的檢驗(yàn)結(jié)果,法醫(yī)DNA實(shí)驗(yàn)室要建立嚴(yán)格的防污染措施和相應(yīng)的污染監(jiān)測(cè)體系來(lái)防范DNA污染,一旦發(fā)現(xiàn)DNA污染,還要查找原因,提出解決方案。
1?DNA污染及來(lái)源
DNA污染(DNA contamination)是指生物物證檢材在提取或檢驗(yàn)過(guò)程中混有含DNA的外源生物物質(zhì),造成DNA檢驗(yàn)的結(jié)果發(fā)生改變。DNA污染屬于物證污染的一種,但與其它專業(yè)的污染有所不同。由于目前常用的法醫(yī)DNA技術(shù)是針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)提取到的、與人有關(guān)的各種生物物證進(jìn)行檢驗(yàn),具有人的種屬特異性(human species specific)。這里提到的外源DNA(exogenousDNA)一般特指人基因組DNA,而不是其它的非人DNA。在生物物證檢材保存過(guò)程中如果保存方法不當(dāng),樣本中存在的微生物DNA等非人DNA,可能會(huì)造成物證DNA的降解,從而影響檢驗(yàn)結(jié)果,但是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用現(xiàn)有的DNA檢驗(yàn)方法檢測(cè)不到非人DNA,不會(huì)造成DNA污染。
2?實(shí)驗(yàn)室DNA污染監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)
2.1 核查DNA圖譜質(zhì)量判斷來(lái)源
核查DNA檢驗(yàn)結(jié)果的圖譜質(zhì)量是發(fā)現(xiàn)是否存在DNA污染的又一方法。核查DNA圖譜的方法主要是看DNA結(jié)果中是否有多余的譜帶或明顯不符合邏輯的結(jié)果。以下幾種情況值得注意:
1)對(duì)于等位基因標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照物污染的情況比較容易發(fā)現(xiàn),在某一或某些基因座的分型結(jié)果中如果包含的等位基因如同Ladder一樣,就要考慮可能發(fā)生Ladder的污染。(這是實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生的比較嚴(yán)重的一類污染,一般多發(fā)生在PCR反應(yīng)的操作中)
2)對(duì)于已知嫌疑人的比對(duì)樣本,只應(yīng)該是一個(gè)人的DNA圖譜,如果結(jié)果中發(fā)現(xiàn)有明顯多余的譜帶存在,就要考慮有DNA污染的發(fā)生。
3)當(dāng)核查DNA圖譜時(shí),如果發(fā)現(xiàn)人員樣本與DNA檢驗(yàn)結(jié)果在性別上不同時(shí),要加以注意是否存在DNA污染或弄錯(cuò)樣本編號(hào)的情況。
4)在DNA檢驗(yàn)結(jié)果中,不是只要有多余的譜帶都是由于DNA污染造成的,有些多余譜帶是與生物技術(shù)或檢測(cè)技術(shù)相關(guān)的,如影子帶(stutter)、加A不完全、熒光洇滲(pull2up)、模板量太多等造成,要注意加以區(qū)別和分析。
5)陰性對(duì)照發(fā)生污染時(shí),要注意核查檢驗(yàn)樣本的DNA分型是否含有陰性對(duì)照污染的等位基因。
3.3?DNA數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索比對(duì)
DNA檢驗(yàn)結(jié)果的數(shù)字化使得DNA數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)發(fā)展迅速,利用DNA數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)比對(duì)功能,把DNA實(shí)驗(yàn)室獲得的所有DNA分型進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理,可以發(fā)現(xiàn)DNA實(shí)驗(yàn)室中可能存在的一些污染。
2.2 DNA排查數(shù)據(jù)庫(kù)?
DNA排查數(shù)據(jù)庫(kù)(elim2inationdatabase)是儲(chǔ)存需要排除的相關(guān)人員DNA分型的數(shù)據(jù)庫(kù),用于監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)DNA檢驗(yàn)結(jié)果是否受到相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室人員污染。英國(guó)的國(guó)家DNA數(shù)據(jù)庫(kù)(NDNAD)是世界上最早、最大、發(fā)揮作用最好的數(shù)據(jù)庫(kù),其中建立了現(xiàn)場(chǎng)警員排除庫(kù)(PED)、實(shí)驗(yàn)室人員排除庫(kù)(SED)和耗材生產(chǎn)人員排除庫(kù)(MED),用于檢查實(shí)驗(yàn)室的DNA檢驗(yàn)結(jié)果是否受到相關(guān)人員的污染。許多DNA實(shí)驗(yàn)室都建立技術(shù)人員的DNA分型數(shù)據(jù)庫(kù),用于檢測(cè)技術(shù)人員自身的DNA污染,但是在國(guó)內(nèi),目前還未建立現(xiàn)場(chǎng)勘查人員和耗材生產(chǎn)人員的DNA排查庫(kù),無(wú)法對(duì)這些人員進(jìn)行排查,只在特殊案件的檢驗(yàn)結(jié)果中才會(huì)考慮進(jìn)行個(gè)案排查。
2.3 同批次樣本間的比對(duì)?
DNA交叉污染和樣品編號(hào)混淆也是DNA實(shí)驗(yàn)室中偶爾發(fā)生的問(wèn)題,對(duì)同批次檢驗(yàn)樣本間的DNA分型結(jié)果進(jìn)行比對(duì)可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)此類錯(cuò)誤。英國(guó)FSS使用的I23專家分析管理軟件就具有這一功能,對(duì)同批次檢驗(yàn)的DNA結(jié)果相互比對(duì),發(fā)現(xiàn)可疑的比中記錄后進(jìn)行認(rèn)真的核查來(lái)確定每次檢驗(yàn)的大量樣本間是否存在交叉污染的情況。對(duì)于國(guó)內(nèi)的DNA實(shí)驗(yàn)室,可以在出具鑒定結(jié)論之間,將DNA分型先錄入DNA數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)比對(duì),如果發(fā)現(xiàn)DNA分型相同的樣本來(lái)自同批次檢驗(yàn),且前期沒有相互關(guān)聯(lián)的信息,就要進(jìn)行認(rèn)真的核查。
3?DNA污染的糾正
DNA污染的結(jié)果會(huì)影響DNA鑒定的質(zhì)量,降低鑒定結(jié)果的偵查和證據(jù)價(jià)值,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成鑒定結(jié)論錯(cuò)誤,產(chǎn)生錯(cuò)案。DNA實(shí)驗(yàn)室一旦發(fā)現(xiàn)有DNA污染的存在,就要認(rèn)真查找污染源,分析造成的原因,提出解決方案,同時(shí)還要對(duì)這一時(shí)期獲得的DNA數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核,查找是否存在未被發(fā)現(xiàn)的污染情況。
DNA實(shí)驗(yàn)室在查找污染原因時(shí),可以設(shè)計(jì)一系列的陰性對(duì)照試驗(yàn)對(duì)檢驗(yàn)過(guò)程中使用的所有試劑逐一進(jìn)行排查,丟棄發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的試劑;也有的實(shí)驗(yàn)室為了方便,丟棄污染時(shí)所有使用過(guò)的試劑,重新配制新試劑進(jìn)行檢驗(yàn)。DNA污染發(fā)生后,還要清潔所有的工作臺(tái)面和儀器設(shè)備表面。
當(dāng)DNA實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的PCR污染不是由于試劑原因造成,結(jié)果又難以解釋時(shí),要考慮PCR產(chǎn)物形成氣溶膠造成污染的情況,這類污染往往難于去除。小的DNA分子達(dá)到一定數(shù)量時(shí)很可能會(huì)包含在氣溶膠的顆粒上,污染DNA擴(kuò)增區(qū)域的環(huán)境,從而造成PCR污染。實(shí)驗(yàn)室一旦發(fā)生PCR污染,要對(duì)擴(kuò)增區(qū)采取清潔臺(tái)面、通風(fēng)透氣、紫外照射等辦法進(jìn)行徹底地處理,一般所需時(shí)間較長(zhǎng),會(huì)對(duì)DNA鑒定工作產(chǎn)生影響。為了不影響工作,必要時(shí)可在DNA實(shí)驗(yàn)室之外的其它實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行DNA擴(kuò)增。
當(dāng)對(duì)DNA鑒定結(jié)論產(chǎn)生懷疑時(shí),條件允許的情況下可以采用重新檢驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證,這是糾正DNA污染的另一方法。當(dāng)兩次檢驗(yàn)的結(jié)果相同時(shí),應(yīng)該認(rèn)為DNA結(jié)果是可靠的;當(dāng)兩次結(jié)果不同時(shí),要認(rèn)真分析原因后再考慮進(jìn)一步采取的措施。如果是同一個(gè)體來(lái)源的樣本出現(xiàn)兩次結(jié)果的不同,則肯定有錯(cuò)誤發(fā)生;如果發(fā)生在現(xiàn)場(chǎng)提取的物證檢材上,由于DNA檢驗(yàn)對(duì)檢材是消耗性的,則要分析檢材上是否存在不同來(lái)源的DNA。
DNA污染是產(chǎn)生DNA鑒定結(jié)論錯(cuò)誤的重要因素,法醫(yī)DNA實(shí)驗(yàn)室要努力去解決這一問(wèn)題。但是,DNA污染不僅發(fā)生在DNA實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)環(huán)節(jié),還有可能發(fā)生在物證檢材的提取過(guò)程中,也有可能發(fā)生在用其它物證技術(shù)對(duì)物證檢材進(jìn)行檢驗(yàn)之時(shí)。所以,隨著法醫(yī)DNA技術(shù)的廣泛應(yīng)用,對(duì)DNA污染的防范不單是DNA檢驗(yàn)人員的職責(zé),而是所有法庭科學(xué)技術(shù)人員共同的責(zé)任,應(yīng)引起高度重視,以使現(xiàn)場(chǎng)提取到的物證檢材發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。
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