基于遗传/表观遗传DNA标记的复杂犯罪现场嫌疑人-组织关联分析新方法

本研究针对犯罪现场DNA混合物溯源难题，开发了同步检测单核苷酸多态性(SNP)和CpG甲基化的联合分析方法。研究人员通过构建法医体液甲基化图谱（涵盖血液、精液、皮肤和尿液），筛选出800个组织特异性标记位点，其中53个关键位点可实现单分子水平的遗传/表观遗传关联分析。该方法成功解决了混合样本中不同供体与组织来源的精准对应问题，为法医物证鉴定提供了突破性技术。

　　

在犯罪现场调查中，DNA证据犹如沉默的目击者，但传统方法存在明显局限：STR（短串联重复序列）分析只能识别个体身份，而免疫检测或显微镜观察仅能判断体液类型。当现场存在多人混合生物样本时，无法回答"谁留下了哪种体液"这个关键问题。这种信息割裂使得复杂犯罪现场重建如同拼凑残缺的拼图，制约了法医鉴定的精确性。

耶路撒冷希伯来大学计算机科学与工程学院（The Hebrew University of Jerusalem, School of Computer Science and Engineering）联合以色列警方法医科学部的科研团队，在《Briefings in Bioinformatics》发表的研究突破了这一技术瓶颈。研究人员创新性地将DNA指纹分析与表观遗传学相结合，通过单分子水平的遗传/表观遗传关联分析，实现了犯罪现场生物样本的"双重解码"——既能锁定嫌疑人身份，又能精确定位体液来源。

关键技术路线包含三个核心环节：1) 整合80例WGBS和450K/EPIC芯片数据构建法医体液甲基化图谱；2) 从800个差异甲基化CpG位点中筛选邻近高变SNP（MAF≥20%）的3512个候选位点；3) 采用双阶段多重PCR对亚硫酸氢盐转化DNA进行靶向测序，实现单片段水平的SNP-CpG共分析。

法医人类DNA甲基化图谱

通过分析血液、精液、皮肤和尿液的甲基化特征，研究人员鉴定出每类体液的200个特征位点（100个高甲基化和100个低甲基化）。如图1所示，这些位点呈现显著的组织特异性模式，例如精液标记cg13249256在精液中完全未甲基化（0%），而在其他体液中甲基化率达88%-95%。

含邻近遗传信息的法医标记

创新性地将甲基化差异与邻近SNP相结合，筛选出301个高信息量标记位点（SNP距离≤250bp）。如图3所示，这些位点同时满足遗传多态性和表观特异性要求，如血液标记rs2296837（距离CpG仅52bp，MAF=0.28）。

遗传/表观遗传标记评估

在四名志愿者（2男2女）的样本验证中，精液标记表现出极佳特异性：如图4所示，chr1:166958562位点的未甲基化片段仅出现在精液样本（73%-93%），且通过SNP分型可追溯至特定供体（如男性1的C等位基因）。通过片段水平分析（图5），成功实现混合样本中精液DNA的供体溯源，理论区分概率达0.0000024。

体外法医解卷积验证

模拟犯罪现场混合样本（血液60%+精液20%+尿液20%）时，如图6所示，三个精液标记（chr1/chr5/chr19）通过SNP-CpG组合特征，准确识别出特定男性供体的精液成分。这种"分子级联锁证据"为犯罪现场重建提供了前所未有的精确度。

这项研究开创了法医物证分析的新范式。通过建立包含53个关键标记（12血液/12皮肤/14精液/15尿液）的遗传/表观遗传数据库，首次实现了单DNA分子的"身份-来源"双重识别。其重要意义在于：1) 解决混合样本溯源的核心难题；2) 验证陈述可靠性（如否认精液遗留）；3) 为其他体液（如唾液、阴道分泌物）分析提供技术框架。随着标记集的扩展和灵敏度提升，这项技术将重塑现代法医调查的精确度和可信度。