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刑侦新突破:一根头发,两种分析

2016/09/23 来源:生物通/薄荷
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导读
尽管大多数犯罪现场都含有人的毛发,但是细胞核DNA往往缺失,阻碍了案件的侦破。为此,法医界也在积极开发DNA分型以外的身份识别技术。美国联邦安全实验室近日提出了一种方法,将毛发中的蛋白标志物与DNA分析相结合,可实现更准确的人类身份识别。这一成果于9月初发表在《PLoS One》上。


侦探小说和电视看多了,大家似乎都很清楚,一提到破案,首先要有证据。除了指纹,毛发、血液和精液中的DNA也为刑侦人员带来了重要的线索。如果有质优量足的DNA,法医就能通过PCR扩增,获得STR和SNP等信息。

然而,由于各种各样的因素,这些样本中的DNA往往会损失,使得PCR和测序方法也无能为力。据介绍,尽管大多数犯罪现场都含有人的毛发,但是细胞核DNA往往缺失,阻碍了案件的侦破。为此,法医界也在积极开发DNA分型以外的身份识别技术。

美国联邦安全实验室近日提出了一种方法,将毛发中的蛋白标志物与DNA分析相结合,可实现更准确的人类身份识别。这一成果于9月初发表在《PLoS One》上。

DNA分析(DNA profiling)是法医学和考古学中分析人类残骸的金标准方法。它利用PCR或测序技术来鉴定独特的遗传变异。尽管DNA质量不佳,但毛干中含有许多蛋白质,它们有着强韧且灵活的化学结构,暴露在环境中也不容易降解。因此,犯罪现场和考古遗址中的毛发往往有着完整的蛋白结构。此外,蛋白质也存在变异,单氨基酸多态性,这也是每个人的特征。

为了确定人类毛发中的蛋白质是否能够协助法医分析和考古鉴定,生物化学家Glendon Parker将重点放在人毛干的蛋白质组上。利用基于质谱的鸟枪法蛋白质组学,研究人员对多个男性和女性的毛发样本进行了分析,它们来自66名欧洲裔美国人,5名非洲裔美国人和5名肯尼亚人。在考古分析中,他们检验了6具骨骼残骸。

通过分析,研究人员估计,大约1000个蛋白标志物可以用来区分不同的人。在鉴定了185个毛发蛋白标志物后,研究人员计划创建一组至少有100个蛋白标志物的核心组合,这样就能够利用一根毛发来鉴定一个人。

“在这个开发的早期阶段,我们的鉴别能力已经和线粒体DNA方法相当,在质谱仪中加入了不到一毫米的毛发蛋白,”Parker说。“根据目前的研究成果,我们只需获得少量的毛发样本就能获得信息,这样研究人员能够使用两种方法。”

对于目前这种方法,样本制备、仪器运行,以及后续的蛋白鉴定分析大约需要2.5天,研究团队认为其成本与其他的分析方法相当。这种新的技术能够与DNA分析相结合,促进执法人员和考古学家的人类身份识别,降低假阳性的风险,并确保更准确的结论。

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