什么是Y-STR技術(shù)？Y-STR DNA檢測(cè)技術(shù)的神奇之處
- 更新時(shí)間：2016-09-07
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常識(shí)名詞
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Y-STR檢驗(yàn)是法醫(yī)學(xué)對(duì)精子的一種DNA檢測(cè)手段，Y-STR基因座是位于男性Y染色體上的人類多態(tài)性STR位點(diǎn)，一般情況下，只有男性個(gè)體才有Y染色體，因此，Y- S T R具有男性遺傳，男性特異性的特點(diǎn)。Y- S T R即可作為性別鑒定的依據(jù)，同時(shí)在法醫(yī)學(xué)精斑及混合斑檢驗(yàn)中發(fā)揮著重要作用。
2016年通過(guò)“Y-STR檢測(cè)技術(shù)”對(duì)甘肅白銀系列強(qiáng)奸殺人案犯罪嫌疑人高承勇進(jìn)行初步判定，然后經(jīng)過(guò)指紋和DNA比對(duì)最終確定，白銀案告破。
何為Y-STR技術(shù)？
Y-STR的中文意思為Y-染色體DNA連續(xù)重復(fù)片段，是英文Y-Chromosome Short Tandem Repeat的縮寫。該技術(shù)就屬性而言是一種人類個(gè)體遺傳基因的檢測(cè)和識(shí)別技術(shù)。
STR（Short Tandem Repeat）就是大家聽說(shuō)過(guò)的DNA指紋。生物遺傳基因在其DNA序列上存在兩個(gè)或三個(gè)堿基連續(xù)多次重復(fù)的現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱為STR。
我們?nèi)祟惖倪z傳基因DNA在化學(xué)上由脫氧核糖核酸組成，單個(gè)堿基通常被A，G, C或T這四個(gè)字母表示。實(shí)際上，地球所有生物的遺傳基因在AGCT堿基構(gòu)成層面是完全一樣的，所不同的是每一個(gè)物種的堿基排列順序不一樣。
上世紀(jì)70年代科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，幾乎所有高等生物的DNA序列中廣泛分布著簡(jiǎn)單串聯(lián)重復(fù)序列，如CACACA，或GACGACGAC，少則串聯(lián)十幾次，多則上百次。有趣的是這些串聯(lián)重復(fù)序列（學(xué)術(shù)上也叫微衛(wèi)星）的確切生物學(xué)功能至今未知，不少科學(xué)家至今仍在潛心研究并先后提出了多種假說(shuō)。然而，科學(xué)家很快發(fā)現(xiàn)這些簡(jiǎn)單重復(fù)序列的重復(fù)次數(shù)在個(gè)體間變異幅度很大，甚至同一基因位點(diǎn)在同一家庭兄弟姐妹間就有差異，成為區(qū)分個(gè)體的重要遺傳標(biāo)志。這種堿基水平的差異可能與DNA在復(fù)制時(shí)這個(gè)區(qū)段容易出現(xiàn)滑動(dòng)錯(cuò)誤有關(guān)，變異程度相對(duì)最高。歪打正著，在實(shí)踐中非常有用的DNA指紋技術(shù)從此誕生了?？茖W(xué)家后來(lái)發(fā)現(xiàn)，不僅人類，幾乎全部高等動(dòng)物和植物都有這類DNA序列重復(fù)。DNA指紋作為一種精確的基因位點(diǎn)識(shí)別技術(shù)現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于人類、動(dòng)物、植物物種或品種標(biāo)記或識(shí)別，在公安破案上已經(jīng)被越來(lái)越多地應(yīng)用。
而Y-STR則特指僅存在于人類男性體內(nèi)Y-染色體DNA上的簡(jiǎn)單重復(fù)序列。人類除了有22對(duì)常染色體，還有一對(duì)決定性別的性染色體，即X染色體和Y染色體。男性的性染色體配對(duì)是XY型，女性是XX型。人類個(gè)體的性別在精子與卵子結(jié)合的那一剎那間被決定。受精時(shí)如果一個(gè)含Y染色體的精子攻入一個(gè)卵子，這個(gè)受精卵將會(huì)發(fā)育成男孩，反之一個(gè)X精子與一個(gè)卵母細(xì)胞結(jié)合則會(huì)是女孩。說(shuō)到這里大家就知道了，原來(lái)Y-STR技術(shù)是一種專用于識(shí)別男性或雄性個(gè)體的DNA指紋技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)神就神在他能夠以極其高的準(zhǔn)確概率識(shí)別樣本中（組織、細(xì)胞、血液、體液、頭發(fā)、甚至指紋）的Y-STR重復(fù)狀態(tài)，只要有對(duì)比資料，就能科學(xué)無(wú)誤地判定二者是否為同一個(gè)體。
神奇之處：Y-STR在公安破案中可以大幅縮小破案范圍至犯罪嫌疑人的父系家族
Y-STR神奇的地方就在于公安破案中可以大?？s小破案范圍至犯罪嫌疑人的父系家族。Y-染色體只傳男性不傳女性。同一父系家族的直系父子或旁系兄弟之間，Y-STR通常變化極小或沒有變化，其變異率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于非同系男性之間，這就為依賴Y-STR分型鎖定范圍提供了科學(xué)依據(jù)。實(shí)際上，甘肅白銀案就是靠犯罪嫌疑人堂兄因盜竊犯罪留下的Y-STR證據(jù)與上述白銀案犯罪現(xiàn)場(chǎng)獲得的同類證據(jù)資料對(duì)比而找到真兇的。因?yàn)樵阪i定的高姓嫌疑人中，唯有真兇高承勇有作案條件。在我們國(guó)家還沒有建立起高覆蓋率的DNA指紋庫(kù)，特別是Y-STR庫(kù)之前，這不能不說(shuō)是神奇或幸運(yùn)，具備一定的偶然性。
作者：馬潤(rùn)林，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員、博士、博士生導(dǎo)師