在許多案例中,DNA鑒定都起了關鍵的作用。而在這些案例中,提取DNA的方式五花八門,進行鑒定的具體步驟也不盡相同。那么,除了最為快捷地從血液中提取DNA,還有哪些DNA提取方式呢?DNA鑒定到底是怎么做的呢?其結果就一定百分之百準確嗎?
鑒定原理:奧秘在DNA密碼排序
眾所周知,人體起源于一個受精卵細胞,這個細胞的遺傳信息一半來自于父親,一半來自于母親。受精卵細胞不斷地復制和分裂,逐步形成了不同的組織、器官和系統,最后形成了一個擁有大約60萬億個細胞的人。這大約60萬億個細胞,每一個都包含著與受精卵相同的遺傳信息。
遺傳信息是由什么承載的呢?染色體。人的每一個細胞內都有22對常染色體和1對性染色體,共23對46條。每一對染色體分別來自其父母一方,每一對染色體上都儲存了大量最基本的遺傳單位——基因。
正是這些基因,決定了一個人所具有的全部遺傳特征。這既包括人類的共有特征,也包括個體獨有的特征。有意思的是,人的基因有3萬個,老鼠的基因也有3萬個左右,可是人卻成為了人,這是因為人體的基因遠比老鼠的要復雜!
有多復雜呢?這就得說DNA了,基因由DNA組成。DNA是雙螺旋結構,是兩條長鏈,通過堿基對結合在一起,就像樓梯一樣。堿基一共有四種,簡稱A、T、C、G。神奇的是,這四種堿基是兩兩配對的,A只與T結合,C只與G結合,這種互補結合,導致了DNA密碼序列依賴的就是堿基的排列順序。A、T、C、G的排列順序不同,決定了物種的不同。
如何提取:毛發、皮膚、組織碎屑,甚至糞便都可以提取
那么,人體的哪些部位可以提取DNA呢?基因存在于每個細胞核內的染色體上,只要是有核的細胞,就有DNA,理論上說,取身體的任何一個細胞都可以。
除了由血液提取DNA,我們日常生活中,很多不經意的舉動都會留下DNA的蹤跡。用口杯喝水,留在口杯上的口腔黏膜脫落細胞做DNA提取是綽綽有余的。人時刻在進行著新陳代謝,新細胞長出來,舊細胞隨時在脫落,偵察界有句話:只要你接觸,就會留下痕跡。
最令人不可思議的是糞便中也能提取DNA。糞便中有人體組織的碎屑,如脫落的腸黏膜細胞,脫落的腺體細胞等等,但是,這種提取非常困難,因為糞便中還有食物、細菌等干擾物質,另外高溫、紫外線、化學試劑等都會對樣本造成破壞。一般使用血液提取DNA是因為血液最容易獲得,并且最純凈。而提取DNA用的頭發必須有毛根,毛根才有核DNA。指甲沒有核DNA,只能做線粒體DNA。而線粒體是母系遺傳,所以只能做母系遺傳的鑒定。
為什么確定了DNA,就能確定是誰呢?這是因為除了同卵雙胞胎以外,每個人的遺傳物質DNA堿基序列都是有差異的。
鑒定步驟:理論上,鑒定最短4至7個小時就能完成
提取了DNA之后,鑒定的步驟是怎樣的呢?
人有30億個堿基對,并非將它們完全解碼出來,而是選出極少部分的特定多型區域,分析該區域的多型DNA片段,我們所選取的區域,叫做基因座,一般選取15-20個基因座。
這么小的區域怎么研究,這就需要進行擴增(PCR),也叫聚合酶鏈式反應。簡言之,就是將提取的一小段區域的DNA片段,進行成百萬倍放大的反應。
接下來就是檢測了。過去是用凝膠電泳進行全手工操作分析基因型,現在則是使用全自動遺傳分析儀對PCR產物進行毛細管電泳分離、熒光檢測。
不管用什么方法,其實都是為了把特殊區域基因的內容提取出來,這個內容叫做基因型。
利用DNA分型技術將具有特異性鑒定價值的DNA片段分析出來后,還要再通過概率和統計學的方法進行概率計算,這樣才能得出鑒定結果,這是個非常復雜的過程。過去全手工操作,從DNA提取到出鑒定結果需一周時間,現在使用全自動遺傳分析儀,理論上最短4至7個小時可完成。