1. 检测目标:微卫星DNA
可以用于亲子鉴定的检测目标必须符合两个要素,
①在亲子之间能够稳定传递,足够稳定,以便找出其血亲;
②在人群中具有很高的多样性,足够独特,以便排除非血亲。人类基因组里,有这么一群DNA片段,称作微卫星(Microsatellite)DNA,可以担此大任。
微卫星DNA在动物遗传学中常称“短串联重复序列”(short tandem repeats,STR),是一类串联重复序列,由1~6个碱基组成的短的序列重复出现5~50次而形成。人类基因组中含有数千个STR序列,而这些序列往往存在于非编码DNA中,相比其他DNA序列,STR的突变率较高,且突变的形式以短序列重复的次数增加或减少为主,不被自然选择所淘汰(通俗地讲,不重要的东西,可变余地就很大,好比一个车的轮子只能是圆的,而轮毂的形状则比较自由)。因此,STR在人群中的多态性较高,被称为DNA指纹,适合用作亲子鉴定。某主流品牌的鉴定盒使用的就是15个STR位点加1个性别基因的组合。
STR检测个数及位点的选择可根据人种不同和人群大小加以优化,一般均包含CODIS十三个核心位点。性别鉴定基因一般采用牙釉蛋白基因(amelogenin),它在X染色体和在Y染色体上有不同的版本,分别称为AMELX和AMELY,AMELY比AMELX短六个碱基,如此一来,如果扩增得到两个长的DNA产物,则为女性(XX),如果得到一长一短两个扩增产物,则为男性(XY)。
CODIS核心STR位点
CODIS(Combined DNA Index System)DNA组合索引系统是美国FBI支持建立的刑事司法DNA数据库,1998 年 10 月到 2016 年 12 月 31 日,此期间需要登记的核心STR位点有13个,自2017 年 1 月 1 日起扩增为20个。
2. 检测手段:PCR
现行的STR检测方法主要使用聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增含有特定STR位点序列的DNA片段,并通过电泳的方式检测其长度的方法,来确定STR的重复次数。
目前主流使用的试剂盒可在同一试管内扩增15个等位基因和1个性别鉴定基因。使用引物(Primer)扩增之后产生的DNA产物片段大小随着SRT重复单位及重复数量的乘积增大而增大(最终的扩增片段除了含有STR序列之外,还包括STR两侧的序列,总片段长度在90~370个碱基对范围内)。扩增之后的产物使用毛细管电泳的方法进行扩增片段的分离检测。
3. 检测样本:DNA很稳定
从唾液到骨骼,再到牙齿以及头发,身体的任何有核细胞中都可以找到核 DNA。取少量 DNA 即可使用PCR技术进行扩增,该技术可对STR的少数靶标进行大量复制,以达到能够检测的DNA扩增片段量。因此,只要能够获得待测对象的DNA,不管什么材料,均可用于检测。通常,亲子鉴定取样的方法类似新冠病毒核酸检测的取样方法,只不过亲子鉴定取样只需要在口腔内壁刮取足量的自体细胞即可。
DNA很稳定。对于一些待测对象已经去世的情况,只要不烧成灰,其毛发、骨骼、特别是牙齿牙髓部分,基本都可以获得可用于亲子鉴定的DNA样品。对于毛发来说,含有毛囊的样品要远优于不含毛囊的样本,但是不含毛囊的毛发目前报道也可以用于亲子鉴定(可以选用线粒体DNA或者适用于毛发的DNA提取及扩增技术)。如果无法获取死者遗体样本,也可在死者衣物或私人用品上(比如梳子)获取可用于检测的样品。面对这种情况,可能需要排除样品是否已经被其他人的DNA所污染。
现代生物技术的发展可对未出生的胎儿进行无创DNA检测。这种检测是通过静脉穿刺采集母体血液,从而获得“无细胞胎儿 DNA ” (Cell-free fetal DNA,cffDNA ) 来进行的。所谓cffDNA 是在母体血液中自由循环的胎儿DNA,来源于胚胎滋养层细胞。cffDNA 分析是一种无创产前诊断方法(遗传病、染色体畸形筛查等),常用于高龄孕妇。妊娠九周后出现的cffDNA也可用于亲子鉴定(法律是否允许,需要咨询相关法律人士)。
4. 仪器耗材:类似于核酸检测配置
亲子鉴定所需实验条件基本类似一个核酸检测实验室的配置,但需要较好的电泳分析平台。
5. 结果分析:或可一锤定音,或需更多证据
通过扩增并电泳之后,即可得到所检测STR位点的等位基因类型。对待测者之间的等位基因类型进行比较,就可以得到结果了。
亲子鉴定分为三种,办理程序都是不一样的。
1️、非常规亲子鉴定:需要本人现场办理。
2️、个人隐私亲子鉴定:可自己采集样本,邮寄亲子鉴定中心。
3️、孕期亲子鉴定:孕期满5周,抽取手臂10ml静脉血,与男方样本比对。
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