什么是Y-STR技术？Y-STR DNA检测技术的神奇之处

Y-STR检验是法医学对精子的一种DNA检测手段，Y-STR基因座是位于男性Y染色体上的人类多态性STR位点，一般情况下，只有男性个体才有Y染色体，因此，Y- S T R具有男性遗传，男性特异性的特点。Y- S T R即可作为性别鉴定的依据，同时在法医学精斑及混合斑检验中发挥着重要作用。

2016年通过“Y-STR检测技术”对甘肃白银系列强奸杀人案犯罪嫌疑人高承勇进行初步判定，然后经过指纹和DNA比对最终确定，白银案告破。

何为Y-STR技术？

Y-STR的中文意思为Y-染色体DNA连续重复片段，是英文Y-Chromosome Short Tandem Repeat的缩写。该技术就属性而言是一种人类个体遗传基因的检测和识别技术。

STR（Short Tandem Repeat）就是大家听说过的DNA指纹。生物遗传基因在其DNA序列上存在两个或三个碱基连续多次重复的现象，简称为STR。

我们人类的遗传基因DNA在化学上由脱氧核糖核酸组成，单个碱基通常被A，G, C或T这四个字母表示。实际上，地球所有生物的遗传基因在AGCT碱基构成层面是完全一样的，所不同的是每一个物种的碱基排列顺序不一样。

上世纪70年代科学家就发现，几乎所有高等生物的DNA序列中广泛分布着简单串联重复序列，如CACACA，或GACGACGAC，少则串联十几次，多则上百次。有趣的是这些串联重复序列（学术上也叫微卫星）的确切生物学功能至今未知，不少科学家至今仍在潜心研究并先后提出了多种假说。然而，科学家很快发现这些简单重复序列的重复次数在个体间变异幅度很大，甚至同一基因位点在同一家庭兄弟姐妹间就有差异，成为区分个体的重要遗传标志。这种碱基水平的差异可能与DNA在复制时这个区段容易出现滑动错误有关，变异程度相对最高。歪打正着，在实践中非常有用的DNA指纹技术从此诞生了。科学家后来发现，不仅人类，几乎全部高等动物和植物都有这类DNA序列重复。DNA指纹作为一种精确的基因位点识别技术现在被广泛应用于人类、动物、植物物种或品种标记或识别，在公安破案上已经被越来越多地应用。

而Y-STR则特指仅存在于人类男性体内Y-染色体DNA上的简单重复序列。人类除了有22对常染色体，还有一对决定性别的性染色体，即X染色体和Y染色体。男性的性染色体配对是XY型，女性是XX型。人类个体的性别在精子与卵子结合的那一刹那间被决定。受精时如果一个含Y染色体的精子攻入一个卵子，这个受精卵将会发育成男孩，反之一个X精子与一个卵母细胞结合则会是女孩。说到这里大家就知道了，原来Y-STR技术是一种专用于识别男性或雄性个体的DNA指纹技术。这项技术神就神在他能够以极其高的准确概率识别样本中（组织、细胞、血液、体液、头发、甚至指纹）的Y-STR重复状态，只要有对比资料，就能科学无误地判定二者是否为同一个体。

神奇之处：Y-STR在公安破案中可以大幅缩小破案范围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福缩小破案范围至犯罪嫌疑人的父系家族。Y-染色体只传男性不传女性。同一父系家族的直系父子或旁系兄弟之间，Y-STR通常变化极小或没有变化，其变异率远远低于非同系男性之间，这就为依赖Y-STR分型锁定范围提供了科学依据。实际上，甘肃白银案就是靠犯罪嫌疑人堂兄因盗窃犯罪留下的Y-STR证据与上述白银案犯罪现场获得的同类证据资料对比而找到真凶的。因为在锁定的高姓嫌疑人中，唯有真凶高承勇有作案条件。在我们国家还没有建立起高覆盖率的DNA指纹库，特别是Y-STR库之前，这不能不说是神奇或幸运，具备一定的偶然性。

作者：马润林，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员、博士、博士生导师