- 上一堂輕松的科技小史:從基因工程到人工智慧,數(shù)理學(xué)渣也能快速上手的科技課
- 侯東政
- 931字
- 2022-07-22 17:07:07
DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用
DNA指紋技術(shù)在生物物證檢驗上開辟了新領(lǐng)域,法醫(yī)在DNA分析領(lǐng)域內(nèi)的非同位素標(biāo)記探針、DNA擴(kuò)增、人類串聯(lián)重復(fù)寡核昔酸探針等方面取得的成果,確保了法醫(yī)DNA分析水準(zhǔn)。自DNA指紋技術(shù)投入實際應(yīng)用以來,一大批重大疑難案件的偵破獲得了科學(xué)支持。該技術(shù)為微量血液、血斑及毛干、指甲等特殊生物物證檢材的法醫(yī)DNA檢驗等難題提供了解決辦法,最少檢測量相當(dāng)于0.02微升血液、0.1公分毛干,0.1毫米指甲;其實驗方法─短串聯(lián)重復(fù)序列(STRS)復(fù)合擴(kuò)增及擴(kuò)增片段長度多態(tài)性研究,可用于極微量檢材及腐敗檢材。
而生物識別隨著模式識別、影像處理和資訊傳感等技術(shù)的不斷發(fā)展,顯示出越來越廣闊的應(yīng)用前景,DNA識別技術(shù)是最有說服力的身分鑒定證據(jù)。
伊拉克總統(tǒng)海珊及其子女的生死問題在第二次波斯灣戰(zhàn)爭中,就是一大懸念。美軍自從“遜尼派三角地帶”被懷疑為海珊的藏身之地后,就在這個地區(qū)先后展開了“常春藤旋風(fēng)一號”、“常春藤旋風(fēng)二號”等一系列搜捕行動。在“紅色黎明行動”中終于逮住了海珊后,美軍將海珊轉(zhuǎn)移到一處安全的地點,就是透過采取DNA指紋鑒定方式確定海珊身分的。
將被捕者本人的DNA樣本與海珊的兒子烏代和庫賽的Y染色體上的“短串聯(lián)重復(fù)序列”相比較是這種身分鑒定的基本原理,因為直接從父親遺傳到兒子身上的是Y染色體,這是一種固定遺傳資訊。首先,美軍從被捕人口腔中取得細(xì)胞涂片,接著又透過聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)的技術(shù)將DNA樣本放大。最后,DNA專家利用放大的DNA資料,分析被捕者的基因圖譜,經(jīng)過測試證明,被捕者就是海珊本人。
身分鑒定所提取的聚合酶鏈反應(yīng)是一種可以無限擴(kuò)增某段DNA的簡單方法。DNA是按互補(bǔ)配對原則由四種堿基組成的螺旋雙鏈。DNA復(fù)制時,在細(xì)胞內(nèi),解螺旋酶首先解開雙鏈,使之變成單鏈作為范本,然后另一種酶─RNA聚合酶再合成一小段引物結(jié)合到DNA范本上,最后以這段引物為起點,DNA合成酶合成與DNA范本配對的新鏈。
PCR即是在體外模擬DNA復(fù)制的過程,透過加熱讓所研究的DNA片段變性變成兩條單鏈,人工合成兩個引物從而使它們結(jié)合到DNA范本的兩端,DNA聚合酶即可大量復(fù)制該范本。透過PCR擴(kuò)增,0.1微升的唾液痕跡所含的DNA就可獲得足夠量的DNA進(jìn)行測試。透過PCR技術(shù),從琥珀中八千萬年前的昆蟲、恐龍的骨頭、埃及的木乃伊、林肯的頭發(fā)和血液等不尋常的樣品中,科學(xué)家們已提取到了足夠的DNA。