Alulull+Kenny
發現無名尸體,如何確定他的身份?兇案現場,如何尋找嫌犯的線索?現在,DNA檢測是個重要的方法。只要能提取到合適的樣本,并且進行檢測和比對,就能確定一個人的身份。
DNA鑒定很好用,但它卻也不是總能行得通。在自然環境下,DNA分子會不斷降解,即使有能讓DNA大量擴增的PCR(聚合酶鏈式反應)加持,有時候基因檢測也無法完成。考古學家們對此更是深有感觸,他們往往面對的是至少埋了數百年的尸體,要想提取有效的DNA信息更是難上加難。
線索一:頭發中的蛋白質分析
做不了DNA檢測的時候該怎么辦?研究者們把目光投向了人身上更加“皮實”的成分:頭發中的蛋白質。最近,來自美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)的研究人員提出了一種利用頭發中蛋白質進行身份鑒定的新方法,有望成為身份鑒定的輔助手段,相關論文發表在今年9月7日的《公共科學圖書館·綜合》(PLOS ONE)上。
人類基因組里的信息量浩如煙海,而在做DNA鑒定的時候,技術人員并不會把這些信息全部都檢查一遍。他們往往會著重尋找那些能代表個體差異的關鍵標識,而單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphisms,簡稱SNP)就是當中最常用的標識之一。SNP指的是單個堿基對上出現的差異,而有些情況下,這些差異也會改變基因編碼對應的氨基酸,導致蛋白質中的單個氨基酸出現差異(即單氨基酸多態性,SAP)。
簡而言之,單氨基酸多態性便是DNA差異在蛋白質當中的一種體現。如果能夠分析樣本中的蛋白質成分,找到出現氨基酸差異的地方,那么理論上講,它也和核苷酸差異一樣,具有成為個體“特征標簽”的潛力。
根據這一思路,研究者們開展了實驗。他們從61位歐裔志愿者身上提取了頭發及血液樣本,分別用于蛋白質檢測和DNA測序。
無論在刑偵現場還是考古遺跡,頭發都是最常見的生物樣本之一。可惜的是,頭發的發干部分并不適合提取核DNA。而如果是分析蛋白質,頭發就有自己的優勢了:構成頭發骨架的角蛋白及角蛋白關聯蛋白性質非常穩定,在蛋白質中也屬翹楚,它們可以存留很多年。
利用蛋白質組學的方法,研究者在歐裔志愿者的頭發中鎖定了89個包含SAP的多肽片段,這些SAP對應的SNP被稱作“先祖信息標記物”,在不同人種當中所占比例不一樣,因此可以用于判斷個體的血統。
與DNA檢測結果的比對發現,頭發中發現的SAP信息能夠很好地預測志愿者基因組中存在的SNP,正確率高達98%。因此,根據蛋白質反推得到的SNP信息可以構成一份“遺傳學名片”。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果也證實了這一點。
那這種方法對古人的頭發是否有效呢?研究者又從6具古代尸骸身上收集了頭發樣本進行蛋白質分析。這些尸體下葬時間在17世紀末到18世紀初之間,頭發當中的許多蛋白質已經降解消失,留下的絕大多數都是角蛋白以及角蛋白關聯蛋白。不過,從這些殘留蛋白質中,依然可以找到提示死者血統的SAP“標簽”。
當然,根據頭發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就確定頭發主人的身份。對頭發蛋白質的分析不僅能為DNA鑒定結果提供輔助,它甚至還有潛力在DNA證據難以入手時成為主角。
線索二:頭發發根、發干和發尖的特征辨別
在《西游記》中,孫悟空輕拔毫毛,就可以變出千千萬萬個分身。而在法醫眼里,小小的一根頭發也可以帶來大量的線索。在法醫鑒定中,頭發可以分為發根、發干和發尖三部分組成。而這三部分也分別隱藏著不同的信息。
發根通常是法醫鑒定中最重要的部分。自然脫落的頭發和人為拔掉的頭發最大的區別就在于它們是否帶有完整的毛囊。不同生長期的頭發也有著不同的特征:處于生長期的頭發毛囊比較發達,呈橢圓形;處于休止期(生長間期)的毛囊會變得細長;而在脫落期,毛囊呈球棒狀。
對發根形態的鑒定除了可以判斷毛發主人是否在現場曾發生過搏斗外,還有一個很重要的功能:DNA檢驗。處于生長期的頭發可以提供非常大量的DNA,這為警方的調查提供了重要的信息。
除了發根,發干和發尖所呈現的一些特征還可以揭示這根頭發曾經“受過什么罪”。就讓下面幾幅圖來說明吧!
對于頭發的現場采樣,你可能第一個想到的就是拿小鑷子輕輕地夾起來,這樣又帥又精細。實際上真正的現場調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,這種膠帶就跟你在家粘貓毛的那種差不多!這種方式不會對證據造成損失,還可以保持頭發的完整特征。另外,對于那些不易移動的大型證物(比如鐵柜子),調查人員有時還會選用吸塵器來采集證據。
線索三:頭發中的同位素和重金屬含量檢測
如果你抓到一個恐怖分子,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?看他有頭發沒,拔一根兒下來,一測就知道啦!沒錯,就是這么神奇!
來自美國猶他州大學(University of Utah)的Jim Ehleringer的一項研究指出,不同地區自來水中氫氧同位素的含量不同,而這些不同會直接在人的頭發中體現。
在此之前,Ehleringer的小組曾經通過測定古柯葉(可卡因原材料)中同位素的含量來確定該毒品的原產地。他們認為,由于氫氧同位素的質量比較重,所以他們會更容易從積雨云中下落,所以根據不同地區降水量的不同,不同地區自來水中的同位素含量也不同。
為了證實這個假設,他們調查了全美65個城市理發店里的頭發樣品。通過光譜分析并作圖后,他們發現頭發中的同位素分布確實具有區域性。也就是說,只要調查足夠多的樣本,那么用頭發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也可以從頭發中檢出。拿破侖的死因就是因為用新的檢測技術在他的頭發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,那是專業的象征,不但不礙事,還不留證據!