从源头守护真相:认识并防范DNA样本的污染与降
DNA鉴定结论的准确性,极度依赖于用于分析的样本质量。样本的污染和降解是实验室最常面临、也最需要严加防范的两大威胁。理解它们的成因和影响,对于委托人正确采样和实验室保证结果可靠至关重要。
一、样本污染:当外来DNA混入
污染是指非目标个体的DNA混入了被检测样本。
污染来源:
采样过程污染:采样工具(如未使用一次性棉签)、采样人员未戴手套、采样环境不洁。
样本间交叉污染:在采集多个样本时,未更换手套或工具,导致不同样本间的DNA互相沾染。
实验室污染:这是最危险的一类。主要是扩增产物污染,即之前PCR反应产生的大量DNA产物泄露到空气或设备表面,污染了新的试剂或样本。实验人员的皮屑、毛发也可能造成污染。
污染的后果:
混合图谱:电泳图谱上出现多余的、非当事人的峰,导致分型困难或错误。
假阳性或假阴性:严重污染可能导致完全错误的分型结果。在亲子鉴定中,可能导致将无关个体误判为亲属,或反之。
预防与监控措施:
采样环节:使用一次性无菌采样工具;采样人员戴手套并勤更换;不同样本独立包装。
实验室物理分区:严格区隔样本制备区、PCR试剂配制区、PCR扩增区和产物分析区。空气、人员、物品单向流动,防止产物回流。
使用防污染试剂:如在PCR反应中使用dUTP代替dTTP,并添加UNG酶,可降解之前可能污染的PCR产物。
设立阴性对照:在每批实验中设置不含DNA模板的空白样本。如果阴性对照出现扩增信号,则整批实验结果作废,必须彻底排查污染源。

二、样本降解:DNA链的“断裂”
降解是指样本中的DNA分子因环境因素发生断裂,由长链变成短片段。
降解原因:
微生物作用:潮湿环境下,细菌和真菌会分解DNA。
化学降解:强酸、强碱、氧化剂等化学物质会破坏DNA结构。
物理损伤:紫外线照射、高温、反复冻融会导致DNA链断裂。
时间:即使是理想条件下,DNA也会随时间缓慢降解。
降解的后果:
等位基因丢失:特别是较长的STR等位基因片段可能因断裂而无法被有效扩增,导致在电泳图谱上缺失相应的峰,从而被误判为纯合子,或得到不完整的分型。
检测失败:严重降解的样本,DNA含量过低、片段过短,可能导致PCR扩增完全失败,得不到任何有效分型。
针对降解样本的策略:
优化提取方法:使用对降解DNA吸附效率更高的提取试剂盒。
使用mini-STR或SNP检测:设计扩增更短DNA片段的引物(mini-STR),或转向检测更短的单核苷酸多态性(SNP),以提高从降解DNA中获得信息的机会。
增加模板量或PCR循环数:谨慎提高DNA投入量或扩增循环次数以增强信号,但需平衡增加污染风险。
结果解读审慎:对降解样本得出的分型结果,分析人员会格外审慎,结合峰高、平衡性等指标综合判断。
三、委托人的责任:如何提供合格样本
常规样本(首选):严格按照机构指导采集口腔拭子或血痕,并立即自然晾干。
特殊样本注意事项:
干燥是关键:所有样本(烟蒂、指甲、牙刷等)采集后应尽快阴干,切勿密封在塑料袋中导致霉变。
避免徒手接触:戴手套或使用干净镊子夹取样本的DNA潜在区域。
独立包装:不同样本分装,并清晰标记。
尽快送检:时间越长,降解风险越高。
结论:DNA样本是鉴定工作的源头。污染和降解如同潜伏在源头和流水线上的“噪音”与“损耗”,威胁着最终数据交响乐的纯净与完整。卓越的鉴定机构通过严格的实验室设计、规范的操作流程和多重质控,构建了坚固的防御体系。而委托人的正确采样与送检,则是保障鉴定成功的首要一环。只有双方共同努力,才能最大程度地确保那份承载着真相的遗传密码,得以清晰、准确地被读取。
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