DNA

龔梁瓊+金衛(wèi)斌

摘 要：根據(jù)DNA的特性，衍生出了DNA指紋技術(shù)。DNA指紋是指具有完全個體特異的DNA多態(tài)性，其個體識別能力足以與指紋相媲美，因而得名。在現(xiàn)代刑偵領(lǐng)域中，DNA指紋技術(shù)扮演著越來越重要的角色。簡單點來說“指紋”二字是一種比喻，突出每個人攜帶的DNA的獨一無二。接下來，我們從它的三個特性來見識一下它的實際用途。

關(guān)鍵詞：DNA；特異性；遺傳性；穩(wěn)定性

DNA即脫氧核苷酸序列，能夠儲存大量的遺傳信息，是主要的遺傳物質(zhì)。在歷史的長河中，生命的形式從簡單到復(fù)雜，DNA參與其中但始終保持靜默。關(guān)于對DNA結(jié)構(gòu)的研究，沃森和克里克借助威爾金斯及其同事提供的DNA衍射圖推算出DNA分子是呈螺旋狀的。后來，他們在查哥夫（奧地利著名生物化學(xué)家）的指引下找到突破，構(gòu)建出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并于1953年在英國《自然》雜志上發(fā)表名為《核酸分子的結(jié)構(gòu)——脫氧核糖核酸的一個結(jié)構(gòu)模型》，引起了極大的轟動。他倆和威爾金斯三人因此獲得了1962年的諾貝爾獎。

基于結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點，DNA之所以能儲存大量遺傳信息，是源于排列在基本骨架內(nèi)側(cè)的堿基。遺傳信息正是蘊藏在A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鳥嘌呤）這4種堿基的排列順序之中，并且堿基之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補配對原則。通過模型建構(gòu)的方法來探究脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性，我們能夠知道雖然堿基對的排序是多樣的，從群體的角度能體現(xiàn)出DNA分子的多樣性。但是對具體的個體、具體的基因來說，只能是千千萬萬種形式中的一種，即DNA分子具有特異性。

根據(jù)DNA這些特性，由此衍生出了DNA指紋技術(shù)。DNA指紋是指具有完全個體特異的DNA多態(tài)性，其個體識別能力足以與指紋相媲美，因而得名。在現(xiàn)代刑偵領(lǐng)域中，DNA指紋技術(shù)扮演著越來越重要的角色。簡單點來說“指紋”二字是一種比喻，突出每個人攜帶的DNA的獨一無二。接下來，我們從它的三個特性來見識一下它的實際用途。

一、高度的特異性

假設(shè)把地球上所有的人放進巨大的體育彩票的搖號箱搖勻，兩個隨機個體指紋圖形完全一樣的可能只有他倆是同卵雙生。因為同卵雙生的個體是由同一個受精卵發(fā)育而成的，所以在正常情況下（排除環(huán)境等各種因素），他們細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是相同的，因此同卵雙生的個體可能會出現(xiàn)相同的指紋。這個特性跟“世界上沒有完全相同的葉子”的獨一無二相比，稍微差了一點點的絕對性。

因此，可以用DNA高度的特異性來進行個人識別或親子鑒定。應(yīng)用DNA指紋技術(shù)的具體操作是：先用合適的酶將待檢的DNA樣品切成片段，再經(jīng)過電泳及一系列步驟，獲得了由多個位點上的等位基因組成的長度不等的雜交帶圖紋，也就是DNA指紋圖。DNA指紋技術(shù)還可以應(yīng)用在檢測食品是否摻假、診斷污染土壤生態(tài)毒理、真菌的分類及果樹育種等廣泛領(lǐng)域之中。

特別要注意的是，由DNA的特性衍生出來的一系列技術(shù)還成為了司法界的扛把子，在現(xiàn)代刑偵領(lǐng)域有重要作用。例如2016年白銀案的告破！當(dāng)時警方通過染色體Y-DNA檢驗，發(fā)現(xiàn)城河村高氏家族有作案嫌疑，于是家族成員挨個錄入指紋。當(dāng)提取高承勇的指紋和DNA時，發(fā)現(xiàn)與嫌疑人的生物信息高度吻合，最終一步步鎖定兇手。另外這項技術(shù)也用于親子鑒定，能夠幫助失散多年的孩子找到自己的親身父母，在打拐行動中功不可沒。

二、穩(wěn)定的遺傳性

DNA攜帶遺傳信息，而你的DNA是由你父親的精子和母親的卵細(xì)胞通過受精作用形成受精卵這樣一個復(fù)雜的過程傳遞給你的。同樣的，我們的父親或者母親的DNA也是通過這種途徑從他們的父母親那里繼承的。

分析發(fā)現(xiàn)，DNA指紋圖譜中幾乎每一條帶紋都能在其雙親之一的圖譜中找到，孟德爾的遺傳定律解釋了這一切。打個比方，在生活中有新生兒降生，我們會說他的眼睛像爸爸，嘴巴像媽媽。作為父母親，看到自己的性狀在孩子身上表現(xiàn)出來，心里也是喜滋滋的。

但是這種記錄的傳遞并不是只發(fā)生在這一代，或者幾代之間。DNA就像記錄員一樣，在每一代DNA的傳遞過程中都留下家族的印記。從你爺爺?shù)臓敔數(shù)臓敔數(shù)哪且淮闹毕蹬韵档挠H戚的DNA指紋中都能找到你這一代的印記。

最有名的例子是從2009年起，復(fù)旦大學(xué)實驗室在全國征集曹姓男子DNA樣本，開展曹操家族DNA研究。他們試圖從眾多志愿者的DNA中找到曹操家族DNA的蛛絲馬跡。這樣的研究不僅對揭曉歷史有重大意義，還能幫助我們更好的研讀和探索紅學(xué)的奧秘！別忘了，《紅樓夢》的作者是曹雪芹，他也姓曹。

三、體細(xì)胞的穩(wěn)定性

體細(xì)胞的穩(wěn)定性即從同一個人的不同組織的細(xì)胞獲取的DNA指紋圖形完全一樣。這一點可以用細(xì)胞的全能性來解釋——已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。其本質(zhì)是因為在多細(xì)胞生物之中，每個個體的體細(xì)胞細(xì)胞核都含有能夠發(fā)育為該個體的全套遺傳物質(zhì)。這些遺傳物質(zhì)并沒有因為細(xì)胞分化而減少，因此高度分化的細(xì)胞核仍然具有全能性。但是到目前為止，人們還沒有成功地將單個的已分化的動物細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。我們熟悉的多利羊，它的培育過程是先從一只成年綿羊中提取乳腺細(xì)胞的核，再將其移植到另一只綿羊的去核的卵細(xì)胞中，最后將新合成的卵細(xì)胞注入第三只綿羊的子宮內(nèi)。

關(guān)于植物的體細(xì)胞培養(yǎng)，不得不說到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。那就是取植物器官、組織、細(xì)胞離體培養(yǎng)，在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、生根生芽，最終形成完整的植株。簡單來說，取一截嫩葉在適宜條件下就能長成一顆新的小苗苗，這是不是很神奇呢？就憑這一點，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟價值。

DNA的冷眼只是源于它億萬年來的靜默，并不是袖手旁觀，從三國群雄爭霸到封建王朝的衰敗滅亡，該出手時就出手！它讓生命豐富多彩，也讓每個生靈獨一無二。它能記錄三國梟雄的遺傳信息，以至于我們現(xiàn)在都還抱有幻想試圖去揭開這位奸雄的真面目。它經(jīng)常以鐵證的形式在法庭上維護正義，還能給人類社會帶來財富。

DNA是生命學(xué)科經(jīng)久不衰的研究對象，也許還有更多的奧秘等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。

此時此刻，DNA是以一種奇妙的形式存在于歷史的長河之中，它依舊靜默無聲，記錄一切，做歷史的冷眼旁觀者。endprint