DNA分析是如何工作的

如果他们都应该达到类似的结果 - 一个独特的DNA配置文件 - 为什么有这么多不同的分析技术？使用哪种技术取决于几个因素，包括成本，可用于分析的时间和可用DNA样品的质量和量。

1. 把白色和红色分开血液细胞离心机。
2. 从白细胞中提取DNA核。这是通过将细胞浸泡在热水中，然后添加盐，然后将混合物放回离心机中完成的[来源：亚利桑那大学]。
3. 使用a将DNA链切成片段限制性内切酶。
4. 将碎片放入床的一端琼脂糖凝胶里面有电极。琼脂糖是由琼脂制成的，琼脂是一种海藻，溶解在沸水中就会变成明胶。
5. 用电流按长度对DNA片段进行分类。这个过程叫做琼脂糖凝胶电泳。电泳是指带电使带负电的分子通过凝胶的过程。较短的片段会远离其原始位置，而较长的片段则会保持较近的距离。片段排列成平行行。
6. 用一片硝化纤维或尼龙来涂抹DNA。床单被染色，所以不同长度的DNA条带肉眼可见。通过对床单进行辐射处理放射能照像被创建。这是在x射线胶片上由辐射的衰变模式留下的图像。带有独特的深色平行带的自动放射仪就是DNA图谱。

聚合酶链反应（聚合酶链反应）分析通常是当今DNA谱的第一步。PCR可以复制少量DNA以产生更大的样品进行分析。它使用大约五分钟的重复过程来实现这一点。首先，A.耐热DNA聚合酶- 添加与DNA结合的特殊酶，并允许其复制 - 被复制。接下来，将DNA样品加热至200摄氏度（93℃）以分离螺纹。然后将样品冷却并重新加热。重新加热副本的数量加倍。在重复该过程约30次后，有足够的DNA进行进一步分析。

PCR是分析的第一步短串联重复，它们非常小，非常具体等位基因在变量编号串联重复（VNTR）中。等位基因是在特定点交替发生的基因对或基因座，在一个染色体。str将在后面进一步解释DNA证据如何运作．分析str比RFLP技术更准确，因为它们的小尺寸使它们更容易分离和区分。

STR分析的一个变体是Y-STR。只分析Y染色体上发现的STR（只有男性有）。如果样本含有混合DNA（来自男性和女性）或男性攻击者的性侵犯案例中，STR分析是有用的。否则，Y-STR的处理与普通STR一样。

AmpFLP扩增片段长度多态性是另一种利用PCR复制DNA的技术。和RFLP一样，它首先使用限制性内切酶。然后用PCR扩增片段，用凝胶电泳分选。与其他技术相比，AmpFLP的优势在于它可以自动化，而且成本不高。然而，DNA样本必须是高质量的，否则可能会导致错误，这是大多数DNA分析技术的情况。分析师们可能有时间区分较长的股，因为它们捆得很紧。

在这篇文章中，我们将看看DNA图谱是如何被使用的，以及为什么它会引发争议。

一旦创建了概要文件，下一步是什么？这实际上取决于DNA使用Profile。如果是在刑事调查中发现的DNA，美国检察机关会将其录入综合数据索引系统(CODIS)。CODIS是所用计算机由美国联邦调查局，它在全国各地运营数据库。这些数据库包含超过500万个配置文件。Codis包含几种不同的索引：

• 这罪犯指数包含被判犯有各种罪行的人的简介。导致列入罪犯指数的罪行因州而异，从某些轻罪到性犯罪和谋杀不等。
• 这被捕者指数包含因犯下特定暴力重罪而被捕的人的资料。具体的罪行也因州而异。
• 这法医指标包含从犯罪现场证据中获取的简档，包括血液，唾液，精液和组织。
• 这失踪人口指数由两个索引组成：不明身份者，其中包含从不明身份者遗体中找到的个人资料；参考，其中包含失踪人员亲属的个人资料。这两个索引定期相互比较，以确定失踪人员的遗体是否已找到。
  
  
  
  照片礼貌：联邦调查局（FBI）
  这是联邦调查局CODIS数据库中的一个DNA样本。

CODIS使用所用算法比较13个不同的STR位置，再加上一个确定相关人员性别的位置。它有规则和保护措施来保护数据库中个人资料的隐私。匹配算法——必须由分析师确认——可以为执法部门提供线索，甚至可以识别潜在的攻击者使用CODIS的另一个好处是，它的强大程度取决于所包含的配置文件的数量，并且有超过一百万个配置文件需要输入。

检察官还可以利用DNA专家来匹配侧写，同时在对袭击者有高度确定性的情况下立案。然而，DNA图谱在20世纪80年代末开始普遍使用之前，越来越多的人使用它来定罪。自20世纪90年代初以来，被定罪的罪犯已经能够使用最新的DNA分析技术作为他们上诉过程的一部分。大多数州的法律都明确规定了被定罪的罪犯进行DNA测试的权利。在某些情况下，人们可以在任何时候要求额外的检测，而在另一些情况下，他们必须在被定罪的几年内这样做。

对定罪后DNA检测的关注始于1996年美国国家司法研究所的一份报告，该报告聚焦了28名被定罪的强奸和谋杀者，他们后来通过DNA检测被判无罪。自1989年以来，超过218名罪犯在DNA测试证明他们无罪后被释放。其中84起案件的真正作案者已被确定[来源:The Innocence Project]。

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用于将祖先匹配的DNA曲线与朱莉娅·杰斐逊威斯雷因州联系起来给美国第三席。Westerinen女士的伟大曾祖父是Eston Jefferson，托马斯杰斐逊的儿子和莎莉血栓。

除了刑事审判和上诉，DNA摘要谱分析已成为系谱学研究的重要工具。许多公司为此目的提供DNA分析。其中最大的一种是家谱DNA，它使用Y-SRT测试来确定父系，mtDNA(线粒体DNA测试)来确定母系。当胚胎形成时，它的线粒体——内部结构细胞转换能量食物--来自母亲的卵细胞，而父亲的精子只贡献细胞核DNA[来源：人类基因组计划那美国国家医学图书馆]。有关MTDNA的更多信息，请参阅DNA证据如何运作．

这些配置文件所能提供的细节量以及它们能确定匹配的祖先追溯到多远都有所不同。例如，Y-DNA67可以显示祖先之间极其密切的联系。它测试男性之间的Y染色体基因匹配。每个人DNA链上67个标记的完美匹配意味着他们在近代史上有一个共同的祖先[来源:家谱DNA]。家谱DNA维护寻找祖先的人的数据库，当发现匹配时，双方都会通知。

虽然DNA分析可以透露祖先，但专注于它们的公司不会专门对追踪遗传性缺陷或疾病进行任何类型的测试。然而，遗传检测涉及超过DNA分析，有助于揭示对某些疾病和出生缺陷的遗传性易感性。在遗传测试期间，DNA与RNA，蛋白质和其他因素一起分析并分析。

因此，DNA分析可能非常有用，但在确定匹配方面有多准确？家族树DNA声称它可以确定在与祖先匹配的情况下“没有任何关系的是或100％的概率的概率”中，可以确定[资料来源：家谱DNA]。这似乎非常漂亮，但DNA分析，特别是在刑事案件中，并不是无可救药者。在下一节中，我们将研究一些与DNA分析相关的争议。

什么时候DNA定性分析最初用于刑事案件，检察官、辩护律师以及他们雇来作证的专家往往很难向陪审团解释他们的DNA匹配的重要性。指纹指纹仍然被大多数人认为是识别一个人的铁一般的方法，但一个为指纹作证的专家从“相似点”的角度来讨论它们。DNA匹配以统计概率的方式讨论，使用的是目前已知的DNA相似度人口．这常常使陪审团感到困惑或被错误地解释。

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一位科学家在观察自动放射线仪，这是最早的DNA分析方法之一。

例如，一位为控方提供DNA图谱的专家可能会说DNA图谱是从犯罪现场证据有4到5的概率（或80%的概率）与从被告的样本中创建的DNA图谱相匹配。然而，说匹配的概率是80%，与说被告有罪的概率是80%并不相同。

另一方面，为辩方作证的DNA分析专家可能会说，“此人的DNA在犯罪现场被发现，但他没有犯罪的可能性是十分之一（或10%）。”这不是很高的概率，但它没有考虑到这样一个事实，即被告不仅仅是从街上随便抓走的人。DNA图谱不可能是他或她因犯罪而被捕的唯一原因。DNA只是一个巨大拼图的一部分。

DNA图谱及其解释受到了抨击。RFLP分析部分停止了，因为可能出现错误。使用RFLP进行巧合匹配的风险是1000亿分之一。然而，在实验室环境中，这种风险可能更高，因为技术人员可能将类似的模式误读为相同的，或以其他方式错误地执行分析。2002年，德克萨斯大学对美国DNA实验室的准确性进行的一项研究表明，每100个样本中就有一个可能给出错误的结果。

STR分析没有那么主观，但如果DNA被污染了，任何DNA分析都可能给出错误的结果。虽然还没有证据证明实验室工作人员故意污染DNA样本，但DNA样本已经被犯罪分子污染或伪造，以避免被起诉。1992年，约翰·施尼伯格(John Schneeberger)医生被指控在一名病人服用镇静剂时强奸了她。DNA图谱是用他留在死者身上的样本创建的。他的一个样本的侧写血液与犯罪现场的样本不匹配，案件就此结束。受害者坚持了下来，在其他DNA样本显示匹配后，Schneeberger博士最终被判有罪。他能够避免最初的匹配，他在手臂上植入了一个装有另一名男子血液和抗凝剂的引流管，并巧妙地找到了抽血的技术人员他的血从那个地方流下来。

最终，DNA图谱被证明是一种神奇的工具。然而，这只是在刑事调查、族谱调查和疾病检测中发现真相的众多工具之一。很少有百分之百的把握。