DNA数据库在一特大洪水灾难事件中的应用

引用本文

那春福, 刘胜, 王有凤. DNA数据库在一特大洪水灾难事件中的应用[J]. 刑事技术,2015,40(6): 504-505
NA Chunfu, LIU Sheng, WANG Youfeng. Application of DNA Database in a Catastrophic Flood[J]. Forensic Science and Technology,2015,40(6): 504-505 复制到剪切板

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《刑事技术》编辑部

DNA数据库在一特大洪水灾难事件中的应用

那春福¹, 刘胜², 王有凤¹

1.抚顺市公安局刑侦支队,辽宁抚顺 113008

2.瓦房店市公安局刑侦大队,辽宁瓦房店116300

作者简介：那春福,副主任法医师,学士,研究方向为法医遗传学。 Email: nacfdna@sina.com

摘要

重大灾难事故通常遇难人数较多,且受环境等因素影响,大部分遇难者难以辨认,往往需根据DNA进行亲缘关系认定而判定身源｡本文通过一特大洪水灾难事件,总结了在制定预案,选择恰当检材和DNA检验技术方法,应用全国公安机关DNA数据库进行亲缘关系判定等方面的经验,以期为今后处置灾难性事件正确应用DNA数据库提供参考｡

关键词: 法医遗传学; DNA数据库; 灾难性事件; STR; Y-STR; 亲缘关系; 数据研判

中图分类号:DF795.2 文献标志码:B 文章编号:1008-3650(2015)06-0504-02 doi: 10.16467/j.1008-3650.2015.06.018

Application of DNA Database in a Catastrophic Flood

NA Chunfu¹, LIU Sheng², WANG Youfeng¹

1. Criminal Investigation Detachment of Fushun Public Security Bureau, Liaoning Fushun 113008, China

2. Criminal Investigation Detachment of Wafangdian Public Security Bureau, Liaoning Wafangdian 116300, China

Abstract

The identification of the victims who suffered from serious disasters mainly depends on DNA technology to conduct kinship analysis because the number of casualties is usually big and most bodies are difficult to distinguish from their physical features due to the environmental and other factors causing the victims’ bodies to decay and rot. To provide reference in correct applying both the DNA analysis and database for future similar events, the authors summarized their valuable experience at aspects of formulating preventive plans, selecting the appropriate samples and DNA testing methods, and determining the kinship through China national DNA database in dealing with a flood disaster occurred in Fushun City, Liaoning Province of China.

Keyword: forensic genetics; DNA database; disastrous event; STR; Y-STR; kinship; data evaluation

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重大灾难事故, 往往因遇难人数较多, 环境等因素的影响, 大部分遇难者难以辨认, 判定身源主要依据DNA检验及数据库比对^{[1, 2, 3]}｡2013年8月16日, 抚顺市发生特大洪灾, 造成63人死亡, 101人失踪｡本文总结此次DNA检验和身源判定方面的经验｡

1 灾难事故DNA检验紧急预案

面对众多死亡和失踪人员, 且大部分尸体受高温､泥浆侵蚀等已高度腐败, 不具备辨认身源条件, 灾难事故DNA检验紧急预案被制定并启动实施:以DNA技术人员为主, 其他相关技术人员或侦查人员配合, 成立DNA样本收集､检验和数据研判三个组｡

DNA样本收集组主要职责是采集无法辩认尸源的尸体DNA检材及失踪人员亲属血样｡此组又分尸体和亲属两个采集小组｡尸体组由法医室人员组成｡因大部分尸体已高度腐败, 检材首选死者肋软骨, 若肋软骨骨化, 次选死者2~4颗磨牙或长骨｡亲属组由DNA室及分县局法医人员组成｡采集首选父母､配偶及子女, 其次是兄弟或同族男性个体(若失踪人为男性)｡

DNA样本检验组由DNA室技术人员组成, 主要职责是将采集的不同种类DNA样本进行检测｡检材随到随检, 应用AmpFlSTR Identifiler 试剂盒(Applied Biosystems, 美国)进行STR检测, 结果及时录入全国DNA数据库｡所有男性个体再增加Y-filer试剂盒(Applied Biosystems, 美国)检测｡

DNA数据研判组主要职责是将收集组采集的各种自然信息及检验组检测的数据信息, 依托全国DNA数据库的自动比对功能, 进行尸体与亲属的亲缘关系比对, 并对比对结果进行数据研判, 遇难者身份确定即上报｡

2 灾难事件的处置

2.1 DNA样本采集

DNA样本采集组在采集灾难尸体样本时, 首选的是心脏血, 但只采集了1份, 占遇难者总数的1.18%; 尸体腐败致无法抽取心脏血时, 改采集肋软骨, 共采集74份, 占遇难人员总数的87.06%; 后因肋软骨骨化, 再选择采集牙齿或长骨, 共采集10份, 占11.76%｡因性别､年龄等个体因素及腐败､降解､污染等客观因素影响, 上述检材DNA检验时, 有一份肋软骨检材多次检验也未获得DNA分型, 再采集牙齿进行DNA检验才获得DNA谱型｡但有时遇难者尸体已火化, 无法获取检材｡

2.2 DNA样本检验

DNA检验首选Identifiler试剂盒, 对男性个体增加Y-filer试剂盒｡但本次灾难事件发生在群体聚居的村落中, 村民之间有着远近不等的亲属关系, 仅包含15个基因座的Identifiler试剂盒有时不能准确判定个体身源｡一例男性遇难者尸体DNA分型与两位不同失踪者亲属均吻合, 后通过PowerPlex^® 21试剂盒(Promega, 美国)检测20个基因座甄别出此遇难者身份(见表1)｡

表 1 17号尸体与两位失踪者亲属样本PowerPlex^® 21的部分分型结果 Table 1 The partial genotypes of corpse No.17 and the potential relatives detected with PowerPlex^® 21 sysytem

2.3 DNA信息研判

DNA信息研判是灾难处置的重中之重｡(1)详细记录遇难及失踪人员亲属自然信息, 如年龄､身高､住址､身份证号､联系方式､亲属关系､居住地等, 以及是否还有其他近亲属在此次灾难事件中遇难等其他情况, 以便分析DNA比对结果时, 能够结合自然信息研判｡(2)全国公安机关DNA数据库只有父-母, 配偶-子女的亲缘比对模式, 而单亲则只能通过手工比对｡采用手工比对模式, 把灾难失踪人员亲属的DNA数据录入后, 逐个录入遇难者的DNA分型, 通过人工选择灾难失踪人员亲属库进行全部亲缘比对, 再选择灾难尸体库分别进行同一个体及全部亲缘比对, 所有的比中结果均发到比中通报｡(3) 进一步核实比中通报中的信息｡首先, 对于所有基因座无容差, 且是唯一一条记录的, 就直接判定身份; 其次, 对于容差半对或一对的, 则对原始DNA图谱重新核实, 必要时再重新检验或换其他试剂盒验证, 直至无容差且唯一; 再次, 对于容差2~3对的, 除重新检验或增加验证方法外, 还结合尸体勘验､失踪人员亲属情况等综合判断, 直至达到判定身份｡(4)由于数据库无法在灾难事件尸体之间进行自动比对, 采取手工比对｡后经联系DNA数据库系统开发单位而新编程序, 实现了自动比对并确定3例具有亲缘关系的遇难人员｡(5)特殊类型的亲缘查找｡对于女性遇难人员, 若既无父母又无配偶和子女, 仅有兄弟姐妹, 本地实验室又不能检验mtDNA或X-STR, 便将样本送到有能力的实验室检测; 对于男性遇难人员, 若为上述同样情况, 采兄弟或家族男性个体血样, 通过Y-STR检验, 结合STR的ITO算法^[4-5], 以及尸体勘查､失踪人员自然情况等综合分析研判, 如66号尸源与一失踪者的男性兄弟样本比对, 经ITO法计算其LR=2.014317× 10⁶｡

3 讨论

这次灾难性事件中应用DNA技术的经验:(1) 在重大灾难事故中, DNA工作组应分DNA样本收集､检验及数据研判三个组, 各负其责, 并有专人负责协调各组工作｡(2) 灾难人员DNA检材应至少采集肋软骨､牙齿各两份､长骨一根, 以保证DNA检验的成功率和复核机会｡(3) DNA检验应首选至少包含20个以上基因座的试剂盒, 且要对所有男性遇难者增加Y-STR检测, 必要时还要增加X-STR､mtDNA等检测｡(4) 灾难事件的DNA数据库比对应采用手工比对模式, 不能依赖数据库的自动比对功能｡(5) DNA数据研判时, 不仅要选择容差比对, 还应结合尸体勘查与失踪人员自然情况等综合信息进行分析和准确研判｡

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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[1]	李盛. 关于下一代DNA数据库构建的思考. 刑事技术, 2013 (1): 49-51. [本文引用:1]
[2]	陈新星, 刘炜彬, 童奇, 等. DNA数据库中混合物证自动比对功能的应用. 刑事技术, 2013 (2): 72-72. [本文引用:1]
[3]	郑秀芬. 法医DNA分析. 北京: 中国人民公安大学出版社, 2002. [本文引用:1]
[4]	陆惠玲, 周科伟, 吕德坚, 等. ITO法和判别函数法在同胞关系鉴定中的应用. 法医学杂志, 2009, 25(2): 118-122. [本文引用:1]
[5]	郭燕霞, 康艳荣, 李万水, 等. 利用Identifiler分型系统推断同胞关系. 中国法医学杂志, 2009, 24(6): 368-371. [本文引用:1]

2013

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李盛. 关于下一代DNA数据库构建的思考. 刑事技术, 2013 (1): 49-51.

摘　要：我国公安机关DNA数据库自2001年依托国家“十五”科技攻关课题启动研究，2003年作为“金盾工程”一期项目开始进行建设，目前已建成了三级架构、实时传输、自动比对的构建模式，研发了集数据库比对系统、实验室管理系统和信息发布系统于一体的H型架构的DNA数据库系统，形成了以部级DNA数据库为中心，多点应用的“部一省一地市（县）”三级DNA数据库网络结构[1]。

... 重大灾难事故,往往因遇难人数较多,环境等因素的影响,大部分遇难者难以辨认,判定身源主要依据DNA检验及数据库比对^[1,2,3]｡2013年8月16日,抚顺市发生特大洪灾,造成63人死亡,101人失踪｡本文总结此次DNA检验和身源判定方面的经验｡ ...

2013

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陈新星, 刘炜彬, 童奇, 等. DNA数据库中混合物证自动比对功能的应用. 刑事技术, 2013 (2): 72-72.

在DNA检案过程中,很多物证会检出混合DNA分型的情况,这部分数据在以往只能人工进行有针对性的比对,不能利用在数据库进行自动比对.而人工比对的对象往往是非常局限的,不能很好地利用整个DNA数据库信息.笔者利用DNA数据库自动比对成功一例混合物证的案例,报道如下. 1 案件简介 2005年1月,某镇一住宅区发生一起凶杀案件,死者为50岁左右中年妇女,被杀死于家中卫生间内.在现场一水槽中发现一个玻璃杯,分析嫌疑人可能喝过, 于是提取了玻璃杯进行DNA检验.

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2009

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陆惠玲, 周科伟, 吕德坚, 等. ITO法和判别函数法在同胞关系鉴定中的应用. 法医学杂志, 2009, 25(2): 118-122.

目的探讨ITO法和判剐函数法在全同胞、半同胞关系鉴定中的应用价值. 方法根据500对全同胞、50对半同胞及500对无关个体的15个STR基因座(PowerPlexTM 16体系)的分型结果,采用ITO法分别计算全同胞关系指数(PSI)、半同胞关系指数(HSI)及其比值(FSI:HSI).比较三组配对个体的等位基因匹配情况,计算分型结果全不同的基因座数(X0)、半相同的基因座数(x1)和完全相同的基因座数(χ2),利用SPSS 13.0分析软件建立全同胞、半同胞和无关个体的判别函数.结果 (1)以FSI≥19、FSI<1作为全同胞与无关个体的判别标准,交互准确率为96.4%;以HSI≥19、HSI<1作为半同胞与无关个体的判别标准,交互准确率为85.3%:以FSI:HSI≥1、FSI:HSI<1作为全同胞与半同胞的判别标准,交互准确率为87.5%.(2)分别建立了全同胞-半同胞-无关个体、全同胞-无关个体、半同胞-无关个体、全同胞-半同胞4组判别函数,判别函数交互准确率为84.4%～97.7%,其中同胞-无关个体判别准确率最高.结论 ITO法与判别函数法在全同胞、半同胞鉴定中均具有较高的应用价值.

2009

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郭燕霞, 康艳荣, 李万水, 等. 利用Identifiler分型系统推断同胞关系. 中国法医学杂志, 2009, 24(6): 368-371.

目的探讨自主开发的同胞关系鉴定自动分析软件(ASI)对ldentifiler分型系统进行同胞关系鉴定的可行性.方法应用本课题组所开发的软件ASI,对151对同胞及31224对人工模拟拟无关个体进行Identifiler系统的15个常染色体STR基因座分型进行分析,计算亲权指数(PI)、同胞关系概率(W_ (FS))和等位基因匹配情况,所获数据进行统计分析,自动计算排序.结果当W_ (FS)大于99.999%时,同胞个体占39.07%,无关个体占0%,两组具有显著差异,可以推断两个体同胞关系.当W_(FS)介于1%～99.999%范围内,同胞个体和无关个体有部分重叠,同胞个体占60.93%,无关个体占21.3%,两者具有一定差异,可以通过增加检测STR基因座,再结合案情加作Y-STR、mtDNA检测.以推断两个体是否具有同胞关系.当W_(FS)小于1%时,同胞个体占0%,无关个体占78.7%,可以推断两个体不具有同胞关系.个体间等位基因匹配结果表明:在检测Identifiler体系15个STR基因座时,当两个体常染色体STR基因座的全相同数目≥5时,或伞不同数目≤1时,提示为同胞关系;当两个体全不同数日≥6时,或伞相同数目≤1时.提示为无关个体,以此作为预测有无同胞关系的界值.结论 Identifiler系统及同胞关系鉴定自动分析软件ASI可用于推断同胞关系. Abstract： Objective To evaluate the probability of siblings identification in Identifiler system by using the software of automatic analysis.Methods Using the software of automatic analysis in siblings jdentification.STP genetic typing of 151 pairs of full siblings and 31224 pairs of unrelated individuals from manual simulation were analyzed in 15 STR loci of ldentifiler system.Results Kin probability(W_(FS))of 39.07% full siblings were more than 99.999% while W_(FS) of unrelated individual pairs were 0% .W_(FS) of 60.93% full siblings and 21.3% unrelated individual pairs were all at the range from 99.999% to 1% .W_(FS) of 78.7% unrelated individual pairs 0% full siblings individuals were less than 1% .Therefore,there were notability difference between full siblings and unrelated individual pairs.In addition,testing of 15 STR loci of Identifiler system,it suggested that the pair were siblings when the locus number of the entirely-same is not less than 5 or that of the entirely-different is not more than 1,and that the pair were unrelated individuals when the locus number of the entirely-different is not less than 6 or that of the entirely-8alne is not more than 1.Conclusion The software of automatic analysis and the Identifiler system call be used to siblings identification.