27重SNP復(fù)合擴(kuò)增技術(shù)推斷犯罪嫌疑人族群1例

馬 咪，劉 京，江 麗，趙 蕾，王博超，虎建華，張 濤，周 浩，馮保強(qiáng)，劉海渤，李彩霞

（1.公安部物證鑒定中心 法醫(yī)遺傳學(xué)公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京市現(xiàn)場(chǎng)物證檢驗(yàn)工程技術(shù)研究中心 現(xiàn)場(chǎng)物證溯源技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，北京 100038；2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師公安局，新疆 奎屯 833200；3.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)公安局，新疆 烏魯木齊 833000）

1 案 例

1.1 簡(jiǎn)要案情

某年1月，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)某師轄區(qū)內(nèi)發(fā)生一起故意殺人案，嫌疑人作案手段兇殘，死者被銳器刺穿頸動(dòng)脈和氣管，導(dǎo)致失血性休克死亡。DNA技術(shù)人員在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)并提取到有價(jià)值的生物物證（嫌疑人作案后翻動(dòng)被害人手提包時(shí)遺留下的血跡、汗液痕跡等生物檢材）。

1.2 DNA提取與STR分型

現(xiàn)場(chǎng)提取的生物檢材用MagAttract?DNA Mini M48試劑盒（德國(guó)Qiagen公司）進(jìn)行DNA提取和純化[1]，純化后的模板DNA用PowerPlex? 21試劑盒（美國(guó)Promega公司）在ProFlexTMPCR系統(tǒng)（美國(guó)AB公司）上采用10 μL體系進(jìn)行擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)3130xl基因分析儀（美國(guó)AB公司）電泳檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)使用GeneMapperTMID-Xv1.2軟件進(jìn)行分析。

1.3 STR結(jié)果與比對(duì)

STR分型結(jié)果顯示，在現(xiàn)場(chǎng)提取的多處生物物證上均檢出同一男性的STR分型，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)痕跡，分析該DNA為嫌疑人作案時(shí)所留，該男性DNA在本地庫(kù)和國(guó)家DNA數(shù)據(jù)庫(kù)中均未比中。

1.4 SNP復(fù)合擴(kuò)增及分型[2]

1.4.1 PCR復(fù)合擴(kuò)增及純化

對(duì)嫌疑人血跡DNA使用SNaPshotTMMultiplex試劑盒（美國(guó)AB公司）進(jìn)行SNP復(fù)合擴(kuò)增，PCR復(fù)合擴(kuò)增反應(yīng)體系為5μL，其中PCR Primer Mix（公安部物證鑒定中心）0.5μL、dNTP（10mmol/L）0.05μL、10×PCR buffer（15mmol/L Mg2+）0.5μL、MgCl2（25mmol/L Mg2+） 0.7 μL、Hotstar Taq plus（5 U/μL） 0.2 μL、ddH2O 1.05 μL、模板 DNA 2 μL。PCR 反應(yīng)條件：95℃ 5 min；94℃ 30 s，55℃ 30 s，72℃ 1 min，循環(huán)40次；72℃延伸10min。純化反應(yīng)體系為8μL，內(nèi)含擴(kuò)增產(chǎn)物5μL、ExonucleaseⅠ（10U/μL）0.5μL、蝦堿性磷酸酶（shrimp alkaline phosphatase，SAP，1 U/μL）1.2μL、10×SAP buffer 0.5μL、ddH2O 0.8μL。充分振蕩混勻后37℃孵育30min，96℃ 10min滅活酶活性。

1.4.2 單堿基延伸反應(yīng)

單堿基延伸反應(yīng)為5 μL體系，其中SNaPshot Multiplex Ready Reaction Mix 2.5 μL、PCR Purify Products 1.5 μL、Ex-Primer Mix（公安部物證鑒定中心）0.3μL、ddH2O 0.7μL。PCR反應(yīng)條件：96℃ 10s；50℃ 5s，60℃ 30s，循環(huán)25次。之后向反應(yīng)產(chǎn)物中加入1μL SAP（1U/μL），37℃孵育60min，75℃ 15min進(jìn)行純化處理，去除多余引物和dNTP。

1.4.3 毛細(xì)管電泳分型

在3130xl基因分析儀上對(duì)上述延伸純化產(chǎn)物進(jìn)行毛細(xì)管電泳檢測(cè)。檢測(cè)體系為10 μL，其中Hi-Di Formamide 8.75 μL，GeneScanTM120 LIZTMdye Size Standard 0.25 μL，SNaPshot Purify Products 1 μL。電泳參數(shù)設(shè)置：進(jìn)樣時(shí)間18 s，進(jìn)樣電壓3.0 kV，電泳電壓13.4 kV，電泳時(shí)間15 min。使用GeneMapperTMID-Xv1.2軟件進(jìn)行基因分型分析。嫌疑人現(xiàn)場(chǎng)所留檢材的27重SNP分型圖譜見(jiàn)圖1。

1.5 數(shù)據(jù)分析

針對(duì)嫌疑人DNA的27重SNP分型結(jié)果，使用公安部物證鑒定中心自主研發(fā)的Forensic Intelligence V1.1軟件計(jì)算群體匹配概率與似然比（likelihood ratio，LR）。結(jié)果顯示：嫌疑人DNA祖先來(lái)源于東亞人群的可能性是混合人群的4.99×106倍，是非洲人群的1.64×1022倍，是歐洲人群的1.11×1024倍。用Structure v2.3.4軟件計(jì)算嫌疑人DNA的祖先成分[2-5]，得出該檢材DNA的歐洲成分為1%、非洲成分為7%、東亞成分為92%。用R 3.3.1軟件對(duì)該檢材的DNA進(jìn)行主成分分析，結(jié)果顯示，該檢材的DNA遺留者為東亞人群（圖2）。

圖1 嫌疑人DNA的27重SNP分型圖譜

圖2 嫌疑人DNA的主成分分析結(jié)果

1.6 偵查結(jié)果

該命案現(xiàn)場(chǎng)周?chē)h(huán)境復(fù)雜，人流量大，且無(wú)視頻監(jiān)控，圖像偵查無(wú)法發(fā)揮作用，專(zhuān)案組通過(guò)技術(shù)手段鎖定具備作案時(shí)間的可疑人員近三千余名，其中包括漢族、維吾爾族、哈薩克族等。案發(fā)時(shí)間正值春節(jié)前夕，被專(zhuān)案組列為可疑對(duì)象的大多數(shù)人員已離疆去外省過(guò)春節(jié)，嫌疑人員分布較散，沒(méi)有其他有價(jià)值的線索，專(zhuān)案組無(wú)法進(jìn)一步縮小嫌疑人員范圍，用常規(guī)排查的方法耗時(shí)耗力，偵查工作難度較大。根據(jù)DNA檢驗(yàn)和SNP族群推斷結(jié)果，專(zhuān)案組很快將維吾爾族和哈薩克族可疑人員排除，將可疑人員范圍從三千多人減少至四百余人，顯著縮小了嫌疑人員范圍。專(zhuān)案組最終從鎖定的四百多名可疑人員中將犯罪嫌疑人抓獲歸案。經(jīng)過(guò)DNA比對(duì)，犯罪嫌疑人（王某，男，漢族）的STR分型與現(xiàn)場(chǎng)多處生物物證上檢出的DNA分型結(jié)果一致。經(jīng)審訊，王某如實(shí)供述作案動(dòng)機(jī)與過(guò)程。

2 討 論

群族是指具有區(qū)別于其他人群的某些共同遺傳體質(zhì)特征的人群，目前在種群進(jìn)化、群體結(jié)構(gòu)和法醫(yī)遺傳學(xué)等研究中比較常用的祖先信息標(biāo)記（ancestry informative marker，AIM）有單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）、插入/缺失（insertion/deletion，InDel）等[6-15]。通過(guò)對(duì)重大案件現(xiàn)場(chǎng)提取的DNA遺傳信息進(jìn)行深度挖掘，進(jìn)一步刻畫(huà)犯罪嫌疑人體貌特征和祖先群體來(lái)源可以為案件偵查提供方向[4]。孫啟凡等[5]已成功利用SNP復(fù)合擴(kuò)增技術(shù)推斷疑似1953年美軍飛機(jī)墜毀失蹤人員骨骼所屬人群1例。

本例使用公安部物證鑒定中心自主研發(fā)構(gòu)建的27重SNP復(fù)合擴(kuò)增技術(shù)，在嫌疑人STR分型未比中的情況下，成功檢測(cè)嫌疑人祖先信息位點(diǎn)進(jìn)行族群推斷，縮小了偵查范圍，為偵查提供明確方向，為案件的偵破贏得黃金時(shí)間。

該27重SNP復(fù)合擴(kuò)增技術(shù)采用復(fù)合擴(kuò)增和單堿基延伸后毛細(xì)管電泳檢測(cè)的方法，可區(qū)分東亞、歐洲、非洲及歐亞混合人群[2，7]，尤其是在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)北疆片區(qū)，大多數(shù)為漢族、維吾爾族、哈薩克族等多民族混合居住，推斷案件中嫌疑人的族群可為案件下一步的決策、排查等提供有力依據(jù)，為案件偵破節(jié)省大量時(shí)間、人力、物力和財(cái)力。