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三代测序登场:长读长技术能否解决亲子鉴定的最终“盲区”?

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来源:亲子鉴定机构 · 2025-11-24 10:18 · 人看过
导读:亲子鉴定,这项曾经依赖于血型、外貌等模糊指标的技术,在DNA短串联重复序列(STR)分型技术问世后,发生了革命性的变化。STR技术以其极高的精准度,将亲子关系的判定推向了前所未有的小数点后无数个9的时代,成为法律和民间公认的金标准。然而,在科学探索
  亲子鉴定,这项曾经依赖于血型、外貌等模糊指标的技术,在DNA短串联重复序列(STR)分型技术问世后,发生了革命性的变化。STR技术以其极高的精准度,将亲子关系的判定推向了前所未有的“小数点后无数个9”的时代,成为法律和民间公认的“金标准”。然而,在科学探索的视野中,任何“金标准”都可能存在其固有的边界。随着第三代测序技术的崛起,以其标志性的“长读长”优势,我们不禁要问:它能否照亮STR技术无法触及的亲子鉴定最终“盲区”?
 
三代测序登场:长读长技术能否解决亲子鉴定的最终“盲区”?
 
  要回答这个问题,我们首先需要理解STR技术的局限所在。当前的STR鉴定,好比通过比对两本书中特定页码上的一些短句重复次数来判断它们是否属于同一系列。这种方法高效、成本低廉,对于绝大多数情况——即判断“这本书是不是那本书的直系衍生品”——已经绰绰有余。然而,它存在两个潜在的“盲区”:
 
  第一,极端近亲关系下的模糊性。在叔侄、堂兄弟等复杂亲缘关系,尤其是同卵双生父子这种极端案例中,STR图谱可能高度相似,难以做出精确的区分。第二,也是更具根本性的,对基因组“暗物质”区域的无力。人类基因组中存在着大量重复序列、高GC含量区域和结构复杂的片段,这些区域是短读长测序的“噩梦”,难以准确拼接和比对。如果决定亲子关系的决定性遗传变异恰好隐藏在这些“盲区”中,STR技术便可能无能为力或产生误判。
 
  而三代测序技术的登场,正是带着攻克这些“复杂地形”的使命而来的。其核心优势“长读长”,意味着它能够一次性读取长达数万甚至数十万个碱基的DNA片段。这好比我们不再满足于比对零散的短句,而是可以直接阅读和比对整章、整节甚至整个故事的情节。这一特性,为扫除亲子鉴定的最终“盲区”带来了三大希望:
 
三代测序登场:长读长技术能否解决亲子鉴定的最终“盲区”?
 
  一、直达“现场”,破解结构变异难题。 许多遗传疾病或个体特征并非由单个碱基突变引起,而是源于基因片段的倒位、易位、缺失或重复等结构变异。这些大规模的变化在短读长测序的“碎片化”视野中极易丢失。三代测序的长读长能够直接跨越整个变异区域,像一架高空侦察机一样,清晰地描绘出基因组的宏观结构地貌。在亲子鉴定中,这意味着能够发现STR技术无法察觉的、源自父母一方的大型结构变异,为亲子关系提供更强有力的、多维度的证据。
 
  二、照亮“荒漠”,覆盖传统盲区。 人类基因组中有约5%的区域是传统测序技术难以触及的,如着丝粒、端粒等富含重复序列的区域。这些区域并非无用之地,它们蕴藏着人类进化和个体遗传的重要信息。三代测序技术,特别是其中的PacBio HiFi和ONT Ultra-Long读长技术,正逐步攻克这些“最后的堡垒”。如果能对这些区域进行高精度测序和比对,那么亲子鉴定的覆盖范围将实现从“绝大部分”到“近乎全部”基因组的飞跃,彻底消除因技术限制而可能存在的误判风险。
 
  三、单倍型定相,实现“血缘路径”的清晰追溯。 三代测序的另一个强大能力是“单倍型定相”,即能够区分出来自父亲和母亲的两套染色体。在STR鉴定中,我们只知道某个位点有两个等位基因,但不知道它们分别来自哪条染色体。三代长读长可以直接确定一条完整的染色体单倍型。这在复杂亲缘关系认定中至关重要,例如,可以清晰地追溯某条Y染色体或某条线粒体DNA的完整传承路径,从而在叔侄鉴定、隔代亲缘鉴定等场景中,提供比STR更精确、信息量更丰富的解决方案。
 
三代测序登场:长读长技术能否解决亲子鉴定的最终“盲区”?
 
  然而,曙光在前,路尚漫漫。 尽管前景广阔,但三代测序要全面取代STR成为亲子鉴定的首选,仍面临现实挑战。首先是成本与效率,三代测序的设备和试剂成本远高于STR,且数据产出和分析流程更为复杂,难以满足司法鉴定中对时效性的要求。其次是标准与法规的缺失,全球司法鉴定体系都建立在STR技术之上,建立基于三代测序的新标准、新质控体系和新法律依据,需要一个漫长的过程。最后是伦理的深思,当技术能够解读我们基因组中最后的神秘角落时,它所揭示的信息可能远超亲子关系本身,涉及疾病风险、遗传特质等,如何管理和保护这些信息,防止其滥用,是社会必须提前应对的课题。
 
  综上所述,三代测序的长读长技术,无疑正手持一支更亮的手电,走向亲子鉴定领域中那些曾被阴影笼罩的角落。它或许尚不能立刻、全面地取代STR技术,但它提供了一个决定性的工具,用于解决那极少数但确实存在的、STR无能为力的“最终盲区”案件。它的登场,标志着亲子鉴定正从一个满足于“是”或“否”的二元判定时代,迈向一个能够描绘出“如何是”和“为何是”的精细图谱时代。这不仅是技术的迭代,更是我们对生命传承密码解读深度的一次根本性跃迁。

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