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神奇的DNA技术
2008-5-8 15:01:50

                                               文/朱进

    古人常说,“龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞”。生物的一切特性都是由DNA分子构造决定的。生物物种间的差异,是由于基因组中基因序列排列差异所致,而物种内的差异,则是由于基因组中基因结构表达差异造成的。简而言之,就是核苷酸数量多少和排列组合差异造成了物种的不同。现已证明,人与人之间只有0.1%%的基因差异,人类与猩猩的基因只有1%%的不同。这一特点运用在对付犯罪上,主要表现为:可以通过分析现场提取的动物、植物以至微生物的DNA,来确定侦查范围,追踪认定犯罪嫌疑人。

  1985年英国莱斯特大学生物学家历克·杰弗里斯教授在研究基因变异时发现基因上存在一些微小的结构,而这些结构足以区别不同的个体。因此,他想到是否可以利用这种结构上的差异来区分不同的人,并绘出了世界上第一幅DNA指纹。这一脱氧核糖核酸识别方法,引起世界各国警方的高度重视,它使传统的法医学生物检验只能排除嫌疑人,不能认定嫌疑人的技术发展到一个崭新的阶段。目前这项技术已被世界上大多数国家所掌握。

  20多年来,DNA鉴定技术已建立了DNA指纹、PCR扩增片段多态性分析及线粒体DNA测序等主要技术。这些新技术、新方法,使检验的遗传标记不断增多,提供的信息不断增加,使检验向着快速、灵敏、准确、微量、自动化及对检材的质量要求越来越低的方向发展,能够更好地满足刑事侦查等多方面的需要。

  DNA指纹技术

  生物界乃至人体个体的千差万别,实质上在于DNA分子结构上的差异。利用这种差异,技术人员运用放射自显影等先进分析手段可以得出特定的像商品条形码一样的DNA图谱。这种图谱在个体之间就像人的指纹一样各不相同,具有高度的特异性,因此称为DNA指纹。DNA指纹图的谱带是按遗传规律在亲子间传递的,在没有突变的情况下,子代的基因一半来自父亲,另一半来自母亲,不可能带有双亲都没有的遗传标记,子代DNA指纹图中的所有谱带都能在其生身父母的DNA指纹图的相应位置找到。

  但DNA指纹也有所需检材量较大,不适宜陈旧、腐败检材的鉴定等局限性,自从20世纪90年代建立PCR技术后,DNA指纹技术逐渐减少使用。

  PCR技术

  PCR是聚合酶链式反应的英文缩写(PolymeraseChainReaction,简称PCR)。简单地说,PCR就是利用DNA聚合酶对特定基因做体外或试管内的大量合成。它主要是将有限数量的DNA扩增出天文数字的DNA片断,能对微量、陈旧、降解的生物检材做DNA分析。目前常用的技术,可以将一段基因复制为原来的100亿至1000亿倍。因此,无论是化石中的古生物、历史人物的残骸,还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液,只要能分离出一丁点的DNA,就能用PCR加以放大,进行比对。这也是“微量证据”的威力之所在。

  法医PCR技术的主要特点是:灵敏度高,适用于微量、陈旧及腐败检材鉴定,特异性高,方法简单,检测周期短,设备要求不高,易于推广。

  线粒体DNA测序技术

  线粒体中也含有DNA,线粒体DNA位于细胞质中,随细胞质遗传,同时是母系遗传。线粒体DNA检测法,即进行母系单亲亲子鉴定等个体识别。典型的例子是美国陆军DNA鉴定实验室对历次战争中死亡士兵遗骸的个人识别鉴定。

  在发现DNA遗传标记之前,法医物证学主要采用血型血清学遗传标记,即传统的血型。DNA检验技术与传统的一些刑事技术相比,具有极大的优越性,主要表现在:在许多案件中,尽管犯罪嫌疑人想方设法掩饰、毁损痕迹、物证,但因被害人的反抗、自身的紧张和疏漏等种种情况,难以避免地留下血迹、毛发、体液等可供进行DNA检验的生物检材,而且微量的、陈旧的、久远的以及腐败的检材也可以鉴定,从而为DNA检验技术在认定犯罪中跨越时空大显身手,发挥独特的作用提供了物质基础和前提。

  基因技术在警察等部门的应用,如同惩腐恶、克凶顽的利剑,屡屡使形形色色的不法之徒陷入法网,还扑朔迷离的案件、事件以真实面目。(未完待续)

  

  

  (来源:《人民公安报》2008-5-8)

  

 
 
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