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DNA指纹鉴定的秘密(第1页)

DNA指纹鉴定的秘密

英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合作者在1984年首次将分离的人源小卫星DNA(脱氧核糖核酸)用作基因探针,与人体核DNA的酶切片段杂交,从而得到了由多个位点上的等位基因组成的杂交带图纹,它们的长度是不等的。由于极少有2个人这种图纹是完全相同的,因此也被称为“DNA指纹”,意思是它是每个人所特有的,就像人的指纹一样。不过,指纹是可以抹去的,DNA指纹却无法被抹去或改变,只需要一滴血或一根头发,科学家们就可以对其DNA指纹进行鉴定。

*DNA指纹图谱

将生物的遗传物质DNA通过分子化学的方式形成图谱,就是该生物的DNA指纹。不仅一根毛发、几个皮肤细胞等小样品,即使是唾液、鼻黏膜等,也可以用来进行DNA指纹分析和鉴定。人类染色体中,DNA分子用来贮存遗传信息,共由A、G、C、T这4种碱基排列而成,而且有上亿种的组合方式。随机检查2个人的DNA指纹图谱,我们会发现除了双胞胎以外,其完全相同的概率仅为3千亿分之一。这与全世界50亿人口相比,准确率接近100%。

作为身份鉴定的首要工具,DNA指纹图谱目前已经逐渐取代了传统的指纹、齿痕等鉴定方法。DNA指纹技术是核酸指纹技术的一种;它与RNA指纹技术(研究不同基因的表达)一起,统称为核酸指纹技术。

DNA指纹技术主要用来研究DNA序列的多态性,它的指纹技术有两方面:一方面通过分离总基因来确定在群体中是否或多大程度上存在DNA序列多态性;另一方面是在已分离的总基因组中再分离特殊部分,包括线粒体(或质粒)的分离、基因分离(或基因片段)的分离和染色体分离。

*DNA指纹技术的应用

DNA指纹技术在生物物证检验上开辟了新领域,法医在DNA分析领域内的非同位素标记探针、DNA扩增、人类串联重复寡核昔酸探针等方面取得的成果,确保了法医DNA分析水平。自DNA指纹技术投入实际应用以来,、一大批重大疑难案件的侦破获得了科学支持。该技术为微量血液、血斑及毛干、指甲等特殊生物物证检材的法医DNA检验等难题提供了解决办法,最少检测量相当于0。02微升血液、0。1厘米毛干,0。1毫米3指甲;其实验方法——短串联重复序列(STRS)复合扩增及扩增片段长度多态性研究,可用于极微量检材及腐败检材。

而生物识别随着模式识别、图像处理和信息传感等技术的不断发展,显示出越来越广阔的应用前景,DNA识别技术是最有说服力的身份鉴定证据。

伊拉克总统萨达姆及其子女的生死问题在第二次海湾战争中,就是一大悬念。美军自从“逊尼派三角地带”被怀疑为萨达姆的藏身之地后,就在这个地区先后展开了“常春藤旋风l号”、“常春藤旋风2号”等一系列搜捕行动。在“红色黎明行动”中终于逮住了萨达姆后,美军将萨达姆转移到一处安全的地点,就是通过采取DNA指纹鉴定方式确定萨达姆身份的。

将被捕者本人的DNA样本与萨达姆的]儿子乌代和库赛的Y染色体上的“短串联重复序列”相比较是这种身份鉴定的基本原理,因为直接从父亲遗传到儿子身上的是Y染色体,这是一种固定遗传信息。首先,美军从被捕人口腔中取得细胞涂片,接着又通过聚合酶链反应(PA样本放大。最后,DNA专家利用放大的DNA数据,分析被捕者的基因图谱,经过测试证明,被捕者就是萨达姆本人。

身份鉴定所提取的聚合酶链反应是一种可以无限扩增某段DNA的简单方法。DNA是按互补配对原则由4种碱基组成的螺旋双链。DNA复制时,在细胞内,解螺旋酶首先解开双链,使之变成单链作为模板,然后另一种酶——RNA聚合酶再合成一小段引物结合到DNA模板上,最后以这段引物为起点,DNA合成酶合成与DNA模板配对的新链。

PCR即是在体外模拟DNA复制的过程,通过加热让所研究的DNA片段变性变成两条单链,人工合成两个引物从而使它们结合到DNA模板的两端,DNA聚合酶即可大量拷贝该模板。通过PCR扩增,0。1微升的唾液痕迹所含的DNA就可获得足够量的DNA进行测试。通过PCR技术,从琥珀中8000万年前的昆虫、恐龙的骨头、埃及的木乃伊、林肯的头发和血液等不寻常的样品中,科学家们已提取到了足够的DNA。

*DNA指纹鉴定技术的广阔空间

DNA指纹鉴别技术有着巨大的发展潜力,甚至科学家将来通过DNA指纹描绘出一个人头发、眼睛的颜色,以及其相貌特征等。而且,该技术将在输血、器官移植、耐药基因的认定和干细胞移植等领域发挥出重大的作用。一些发达国家通过颁布DNA身份证,还可以记录身份证持有者所有的遗传信息。而DNA指纹鉴别也就真正进入寻常百姓家了。

我们相信,DNA指纹鉴别技术的黄金时代很快就会到来。在宏观上看,这个黄金时代将会给人类带来更多的好处——彻底破解生命奥秘,弄清人类起源,揭示各种疾病的病因,使医学研究实现从对症下药到根本预防的转移。随着对DNA了解的深入,人类如何理智地控制、改造和安全地运用该项技术,已经引起人们的广泛关注。

相关链接——DNA亲子鉴定

目前使用最多的鉴定亲子关系的方法就是DNA分型鉴定。我们每个人有23对(46条)染色体,同一对染色体在同一位置上的一对基因称为等位基因,一般分别来自父亲和母亲。因此检测某个DNA位点的等位基因时,如果一个与母亲相同,另一个就应与父亲相同,否则就可能有问题了。

DNA亲子鉴定中,只要取十几至几十个DNA位点做检测,假如全部一样,那么就能确定亲子关系;只要有3个以上的位点不同,则可排除亲子关系;而1~2个位点的不同则可考虑基因突变的可能,这时候就需要加做一些位点的检测。DNA亲子鉴定肯定亲子关系的准确率可达到99。99%,而否定亲子关系的准确率几近100%。

DNA亲子鉴定测试与传统的血液测试非常不同,它可以通过不同的样本上进行测试,比如血液、腮腔细胞、组织细胞样本和精液样本。在人群中的运用比较普遍的血液型号,如A型、B型、O型或RH型,可用以分辨每个人的血缘关系,但相对比不上DNA亲子鉴定测试有效。因为除了真正的双胞胎外,每人的DNA都是绝对独特的。正因为这种独特,和指纹一起成为亲子鉴定最为有效的方法。

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