你头发中的蛋白质可以在犯罪现场唯一地识别你

它甚至可能取代法医调查中的 DNA 测序。
Flickr 用户 Michael

如果您看过《犯罪现场调查》(CSI)、《识骨寻踪》(Bones) 和《法律与秩序》(Law and Order) 等电视剧的重播,您现在可能知道了,当法医专家找到 DNA 证据时,嫌疑人通常会在接下来的几分钟内被锁定——一旦团队将 DNA 分析结果输入计算机程序。虽然现实中的过程并非如此快速,但 DNA 无疑一直是法医学鉴定的最高标准。然而,当涉及到失踪人员的毛发样本或在犯罪现场发现的毛发时,对这些毛发中的蛋白质进行测序可能比 DNA 效果更好。

在一项于 9 月 7 日在《公共科学图书馆·综合》(PLOS One) 期刊上发表的研究中,加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的研究人员展示了一种从毛发中发现的蛋白质中提取遗传信息的方法,该方法非常可靠。利弗莫尔实验室的生物化学家、该研究的主要作者 Glendon Parker 表示:“目前法医学非常依赖 DNA。但是分析蛋白质可以增加信息,帮助加强案件。”

精细辨别

目前,法医科学家面临的问题是,DNA 在不在活细胞内时会很快分解。而且随着毛发生长,构成毛干的细胞会死亡,因为它们会被拉伸并远离营养供应。毛发中唯一能存活的 DNA 隐藏在线粒体内,而它并不包含细胞核 DNA 的所有信息。

由于毛发中微量的线粒体 DNA 通常不足以进行鉴定,科学家们不得不诉诸于在显微镜下对毛发进行更一般的分析。他们可以查看毛发的颜色和特定的物理特征,以判断犯罪现场的样本是否与嫌疑人的样本匹配。但专家们对于这种分析是否真正客观意见不一,去年美国联邦调查局 (FBI) 承认,几十年来他们一直夸大了检查人员匹配法医毛发样本的能力。

加州大学伯克利分校生物医学和法医科学教授 George Sensabaugh 没有参与这项研究,他说:“由于从毛发生态学中获取可靠信息存在已知困难,以及从毛发中提取 DNA 的困难,所以送来的证据毛发经常根本不被查看。”

更好的方法

另一方面,蛋白质比 DNA 更稳定,在毛发中也更丰富。DNA 的突变会被翻译成蛋白质,有时甚至可以通过替换一个氨基酸来改变蛋白质结构。“我们正在寻找蛋白质结构的变化,通过这样做,我们可以推断出原始 DNA 中的信息,”利弗莫尔实验室的化学家、该论文的合著者 Deon Anex 说。换句话说,即使 DNA 缺失或被光、热或其他环境因素降解,毛发中发现的蛋白质的良性变异也可以用来识别个体。

Anex 和他的团队分析了 76 名男女的毛发,他们大多是欧洲血统,以及 1700 年代和 1800 年代的六组骨骼遗骸。他们发现了 185 种不同的氨基酸模式,称为标记,这些标记允许他们追踪个体的基因身份。他们还将他们的蛋白质鉴定方法与个体血液中的已知 DNA 样本进行了比较,能够以 98.3% 的准确率正确识别脱发者。蛋白质分析产生假阳性的几率为 1.98%。

Anex 说,总的来说,蛋白质分析持续提供了 1/100,000 的区分能力,这意味着只有 100,000 人中可能有另外一个人拥有相同的蛋白质结构变化。然而,毛发中的线粒体 DNA 只能提供 1/10,000 的这种特异性,他说,这意味着这项新技术可能是改革当前法医学方法缺陷的一步。

该团队已经开始扩大他们的研究范围,纳入更多样化的人群以及来自骨骼、牙齿和皮肤等其他组织的蛋白质。他们的目标是使鉴定更加精确,以便有一天蛋白质能够在法庭上像 DNA 一样,独特地识别个人。

 

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