我們每個人都有獨一無二的 DNA 鹼基序列(除非是同卵雙胞胎)。因此,理論上,只要測定 DNA 鹼基序列,就可以辨認每一個人。
實際上,現時的技術要完整測定人體 30 億個鹼基對,由於耗時和成本問題,故仍未能普及化。
1980 年代,科學家發現,如果用某種限制酶把人體的 DNA 切割,能得出長短不同的小段,按其長短可製成「限制切割圖譜」(外觀類似商品上的條形碼)。由於每個人的 DNA 序列有細微差異,因此限制酶所切割位置和次數會略有不同,形成獨特的圖譜。
不同個體的 DNA 切割圖譜,完全相同的機會很低;另一方面,父母與子女的圖譜由於遺傳性,會有很多相同的地方。這些特點有助鑑定個體身份,故 DNA 切割圖譜也稱為「DNA 指紋」。
分析 DNA 指紋
理論上,所有含有 DNA 的細胞都可以作為提取 DNA 的樣本。常用的取材包括血液、精液、皮膚、唾液、痰液、毛髮和骨骼等。
DNA 的化學特性穩定,一般遺留在衣物或者衛生紙上,數年內都可以進行 DNA 的提取。不過,某些環境條件(如酸性液體)以及細胞死亡時核酸酶的分解作用,都會導致 DNA 分解,即 DNA 的雙鏈斷裂、末端鹼基脫落。
DNA 的分解會直接影響 DNA 指紋的完整性。分解到一定程度後,就不能被應用於 DNA 指紋測試。
環境和時間會導致 DNA 分解
DNA 指紋技術是建基於一個事實:人類染色體中約 90% 的 DNA 都不能轉譯為蛋白質(稱為非編碼 DNA)。因此,當這些區域出現突變,也不會影響該個體的生存。每個人都有獨特的非編碼 DNA。
DNA 指紋分析主要有以下程序:
使用限制酶,將樣本 DNA 切割成小段
利用凝膠電泳,把不同長度的 DNA 段落分開
使用放射性探針與 X 光底片,把 DNA 段落顯示出來
重組DNA技術的程序
目前,DNA 指紋分析主要應用於親子鑑證和法證科學上。以下讓我們看看一些例子吧。
DNA 指紋的應用例子