Alulull+Kenny
發(fā)現(xiàn)無名尸體,如何確定他的身份?兇案現(xiàn)場,如何尋找嫌犯的線索?現(xiàn)在,DNA檢測是個(gè)重要的方法。只要能提取到合適的樣本,并且進(jìn)行檢測和比對(duì),就能確定一個(gè)人的身份。
DNA鑒定很好用,但它卻也不是總能行得通。在自然環(huán)境下,DNA分子會(huì)不斷降解,即使有能讓DNA大量擴(kuò)增的PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))加持,有時(shí)候基因檢測也無法完成??脊艑W(xué)家們對(duì)此更是深有感觸,他們往往面對(duì)的是至少埋了數(shù)百年的尸體,要想提取有效的DNA信息更是難上加難。
線索一:頭發(fā)中的蛋白質(zhì)分析
做不了DNA檢測的時(shí)候該怎么辦?研究者們把目光投向了人身上更加“皮實(shí)”的成分:頭發(fā)中的蛋白質(zhì)。最近,來自美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室(Lawrence Livermore National Laboratory)的研究人員提出了一種利用頭發(fā)中蛋白質(zhì)進(jìn)行身份鑒定的新方法,有望成為身份鑒定的輔助手段,相關(guān)論文發(fā)表在今年9月7日的《公共科學(xué)圖書館·綜合》(PLOS ONE)上。
人類基因組里的信息量浩如煙海,而在做DNA鑒定的時(shí)候,技術(shù)人員并不會(huì)把這些信息全部都檢查一遍。他們往往會(huì)著重尋找那些能代表個(gè)體差異的關(guān)鍵標(biāo)識(shí),而單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,簡稱SNP)就是當(dāng)中最常用的標(biāo)識(shí)之一。SNP指的是單個(gè)堿基對(duì)上出現(xiàn)的差異,而有些情況下,這些差異也會(huì)改變基因編碼對(duì)應(yīng)的氨基酸,導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的單個(gè)氨基酸出現(xiàn)差異(即單氨基酸多態(tài)性,SAP)。
簡而言之,單氨基酸多態(tài)性便是DNA差異在蛋白質(zhì)當(dāng)中的一種體現(xiàn)。如果能夠分析樣本中的蛋白質(zhì)成分,找到出現(xiàn)氨基酸差異的地方,那么理論上講,它也和核苷酸差異一樣,具有成為個(gè)體“特征標(biāo)簽”的潛力。
根據(jù)這一思路,研究者們開展了實(shí)驗(yàn)。他們從61位歐裔志愿者身上提取了頭發(fā)及血液樣本,分別用于蛋白質(zhì)檢測和DNA測序。
無論在刑偵現(xiàn)場還是考古遺跡,頭發(fā)都是最常見的生物樣本之一??上У氖?,頭發(fā)的發(fā)干部分并不適合提取核DNA。而如果是分析蛋白質(zhì),頭發(fā)就有自己的優(yōu)勢了:構(gòu)成頭發(fā)骨架的角蛋白及角蛋白關(guān)聯(lián)蛋白性質(zhì)非常穩(wěn)定,在蛋白質(zhì)中也屬翹楚,它們可以存留很多年。
利用蛋白質(zhì)組學(xué)的方法,研究者在歐裔志愿者的頭發(fā)中鎖定了89個(gè)包含SAP的多肽片段,這些SAP對(duì)應(yīng)的SNP被稱作“先祖信息標(biāo)記物”,在不同人種當(dāng)中所占比例不一樣,因此可以用于判斷個(gè)體的血統(tǒng)。
與DNA檢測結(jié)果的比對(duì)發(fā)現(xiàn),頭發(fā)中發(fā)現(xiàn)的SAP信息能夠很好地預(yù)測志愿者基因組中存在的SNP,正確率高達(dá)98%。因此,根據(jù)蛋白質(zhì)反推得到的SNP信息可以構(gòu)成一份“遺傳學(xué)名片”。研究者推算,他們找到的這組SNP在歐裔人群中所占比例與非裔人群相比更高,從另外10名非裔志愿者那里獲取的樣本分析結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)。
那這種方法對(duì)古人的頭發(fā)是否有效呢?研究者又從6具古代尸骸身上收集了頭發(fā)樣本進(jìn)行蛋白質(zhì)分析。這些尸體下葬時(shí)間在17世紀(jì)末到18世紀(jì)初之間,頭發(fā)當(dāng)中的許多蛋白質(zhì)已經(jīng)降解消失,留下的絕大多數(shù)都是角蛋白以及角蛋白關(guān)聯(lián)蛋白。不過,從這些殘留蛋白質(zhì)中,依然可以找到提示死者血統(tǒng)的SAP“標(biāo)簽”。
當(dāng)然,根據(jù)頭發(fā)粗查人種還只是第一步。研究者相信,等到這種新方法成熟之后,偵查人員和考古工作者或許能只用一小截頭發(fā)就確定頭發(fā)主人的身份。對(duì)頭發(fā)蛋白質(zhì)的分析不僅能為DNA鑒定結(jié)果提供輔助,它甚至還有潛力在DNA證據(jù)難以入手時(shí)成為主角。
線索二:頭發(fā)發(fā)根、發(fā)干和發(fā)尖的特征辨別
在《西游記》中,孫悟空輕拔毫毛,就可以變出千千萬萬個(gè)分身。而在法醫(yī)眼里,小小的一根頭發(fā)也可以帶來大量的線索。在法醫(yī)鑒定中,頭發(fā)可以分為發(fā)根、發(fā)干和發(fā)尖三部分組成。而這三部分也分別隱藏著不同的信息。
發(fā)根通常是法醫(yī)鑒定中最重要的部分。自然脫落的頭發(fā)和人為拔掉的頭發(fā)最大的區(qū)別就在于它們是否帶有完整的毛囊。不同生長期的頭發(fā)也有著不同的特征:處于生長期的頭發(fā)毛囊比較發(fā)達(dá),呈橢圓形;處于休止期(生長間期)的毛囊會(huì)變得細(xì)長;而在脫落期,毛囊呈球棒狀。
對(duì)發(fā)根形態(tài)的鑒定除了可以判斷毛發(fā)主人是否在現(xiàn)場曾發(fā)生過搏斗外,還有一個(gè)很重要的功能:DNA檢驗(yàn)。處于生長期的頭發(fā)可以提供非常大量的DNA,這為警方的調(diào)查提供了重要的信息。
除了發(fā)根,發(fā)干和發(fā)尖所呈現(xiàn)的一些特征還可以揭示這根頭發(fā)曾經(jīng)“受過什么罪”。就讓下面幾幅圖來說明吧!
對(duì)于頭發(fā)的現(xiàn)場采樣,你可能第一個(gè)想到的就是拿小鑷子輕輕地夾起來,這樣又帥又精細(xì)。實(shí)際上真正的現(xiàn)場調(diào)查人員可沒工夫搞小資,他們最常用的兩種方式是膠帶和吸塵器。沒錯(cuò),這種膠帶就跟你在家粘貓毛的那種差不多!這種方式不會(huì)對(duì)證據(jù)造成損失,還可以保持頭發(fā)的完整特征。另外,對(duì)于那些不易移動(dòng)的大型證物(比如鐵柜子),調(diào)查人員有時(shí)還會(huì)選用吸塵器來采集證據(jù)。
線索三:頭發(fā)中的同位素和重金屬含量檢測
如果你抓到一個(gè)恐怖分子,但是他打死也不說自己的總部在哪兒,怎么打怎么測謊都沒用,怎么辦?看他有頭發(fā)沒,拔一根兒下來,一測就知道啦!沒錯(cuò),就是這么神奇!
來自美國猶他州大學(xué)(University of Utah)的Jim Ehleringer的一項(xiàng)研究指出,不同地區(qū)自來水中氫氧同位素的含量不同,而這些不同會(huì)直接在人的頭發(fā)中體現(xiàn)。
在此之前,Ehleringer的小組曾經(jīng)通過測定古柯葉(可卡因原材料)中同位素的含量來確定該毒品的原產(chǎn)地。他們認(rèn)為,由于氫氧同位素的質(zhì)量比較重,所以他們會(huì)更容易從積雨云中下落,所以根據(jù)不同地區(qū)降水量的不同,不同地區(qū)自來水中的同位素含量也不同。
為了證實(shí)這個(gè)假設(shè),他們調(diào)查了全美65個(gè)城市理發(fā)店里的頭發(fā)樣品。通過光譜分析并作圖后,他們發(fā)現(xiàn)頭發(fā)中的同位素分布確實(shí)具有區(qū)域性。也就是說,只要調(diào)查足夠多的樣本,那么用頭發(fā)來定位罪犯的老窩可就不是什么難事了。
除了同位素,一些其他的重金屬或有毒物質(zhì)也可以從頭發(fā)中檢出。拿破侖的死因就是因?yàn)橛眯碌臋z測技術(shù)在他的頭發(fā)中測出了重金屬砷才得以真相大白的。
怎么樣,知道為什么殺手們都留大光頭了吧?他們可不是為了耍酷,那是專業(yè)的象征,不但不礙事,還不留證據(jù)!