【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 們的組織蛋白酶K 不能正常工作，所以破骨細(xì)胞不能繼續(xù)完成它的任務(wù)。 ——DNA與尸骨負(fù)面影響 社會(huì)上就出現(xiàn)了一股強(qiáng)大的趨勢(shì)要將在博物館中保存了100 年或更久的遺骸交還給原住民重新埋葬。 決定退還遺骸的部分原因是殖民時(shí)期統(tǒng)治者對(duì)原住民犯下了駭人的罪行，殖民者曾錯(cuò)誤地認(rèn)為澳大利亞土著居民是一種大猿。 司法篇　　法庭上的DNA革命5. DNA偵探——新的DNA證據(jù)167。 目前，由于發(fā)現(xiàn)的DNA多態(tài)位點(diǎn)越來(lái)越多，DNA分析技術(shù)越來(lái)越簡(jiǎn)便、快速，世界上有120多個(gè)國(guó)家和地區(qū)已應(yīng)用DNA分析技術(shù)辦案，解決刑事(如殺人、強(qiáng)奸)、民事(親子鑒定)糾紛問(wèn)題，DNA多態(tài)性分析的個(gè)人識(shí)別能力可以與人類(lèi)指紋技術(shù)相媲美，個(gè)人同一認(rèn)定精確度已達(dá)到99．999999%以上，否定率則為100%。親子鑒定中肯定生物學(xué)父子關(guān)系概率基木上可達(dá)99．99%以上。因此，DNA檢驗(yàn)已成為各類(lèi)刑事、民事案件最有價(jià)值的檢驗(yàn)技術(shù)之一，被國(guó)際社會(huì)普遍譽(yù)為“當(dāng)代社會(huì)的科技福爾摩斯”美國(guó)刑事法庭接受DNA證據(jù)的歷程　　全面接受階段 懷疑拒絕階段　　　理性接受階段STR（短串聯(lián)重復(fù)序列）167。 STR（微衛(wèi)星DNA）一種簡(jiǎn)單串聯(lián)重復(fù)DNA序列。其重復(fù)單位為1～6個(gè)核苷酸，由10～50個(gè)重復(fù)單位串聯(lián)組成。在整個(gè)基因組中分布廣且密度高。例如CACACACACA是5個(gè)二核苷酸CA的重復(fù)。167。 在貓、人類(lèi)以及其他高等生物中，寬闊的DNA “高速公路”上總有許多“路段”(串)不編碼蛋白質(zhì)，但其中含有STR。167。 STR基因座變異極大。在一個(gè)基因座上，你可能含有9個(gè)CA，你的鄰居可能有12個(gè)CA，而另一個(gè)人又可能只有7個(gè)CA?；赟TR長(zhǎng)度的變異，兩個(gè)樣本差異的表示方法已經(jīng)建立起來(lái)，因而這種差異為我們提供了鑒定兩個(gè)樣本是否出自同一個(gè)體的途徑。167。 因?yàn)槿旧w上有很多不同的STR基因座，所以我們可以用同一套STR去確定兩個(gè)樣本是否來(lái)源相同。167。 已廣泛應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別和親子鑒定等領(lǐng)域。 167。 目前已有 一套人的STR 基因座（13 個(gè)）以用于比對(duì)人類(lèi)樣品。 167。 除了同卵雙生子，兩個(gè)隨機(jī)抽取的人在5 個(gè)基因座上具有相同STR 的幾率近乎為零。 167。 一般來(lái)說(shuō)，如果兩個(gè)樣本在目前用于人類(lèi)鑒定的13 個(gè)基因座中有3 個(gè)相匹配，那么它們?cè)谄渌蜃舷嗥ヅ涞目赡苄詴?huì)很大。相反，如果兩個(gè)樣本沒(méi)有一個(gè)基因座上的STR 數(shù)目相同，則幾乎可以肯定它們不是出自同一個(gè)體。 乘積法則167。 乘積法則假設(shè)從被檢測(cè)的每一個(gè)DNA基因座獲得的結(jié)果確實(shí)獨(dú)立于其他基因座的結(jié)果。167。 我們就可以計(jì)算每個(gè)基因座隨機(jī)匹配的概率并將它們相乘。應(yīng)用乘積法則之后，兩個(gè)DNA樣本僅靠運(yùn)氣匹配在一起的可能性馬上就會(huì)變得很小，所以比對(duì)兩個(gè)樣本所下的結(jié)論會(huì)變得非常之有力。167。 從理論上講，鑒定時(shí)檢測(cè)分析的DNA基因座數(shù)量越多，鑒定結(jié)論的準(zhǔn)確性越高，發(fā)生偶然巧合的可能性就越低。PCR技術(shù)167。 20世紀(jì)80年代初期，PCR是由一位勇于創(chuàng)新的年輕分子生物學(xué)家穆利斯在加利福尼亞西特斯生物技術(shù)公司工作期間研究出來(lái)的。167。 穆利斯認(rèn)使用一個(gè)極其簡(jiǎn)單的方法，即利用為人熟知且能通過(guò)商業(yè)途徑獲得的酶來(lái)擴(kuò)增任何DNA樣本，無(wú)論這個(gè)樣本有多小都能被擴(kuò)增到我們所需要的量。167。 該技術(shù)獲得1992年諾貝爾獎(jiǎng)，它為癌癥診斷和親子鑒定翻開(kāi)了新的一頁(yè)，有力地推動(dòng)了我們發(fā)現(xiàn)和克隆人類(lèi)基因的進(jìn)程。167。 PCR涉及了一系列連續(xù)的反應(yīng)，并且要一遍遍地重復(fù)。167。 首先，給感興趣的DNA加溫，使其變性后導(dǎo)致雙螺旋解開(kāi)成為單鏈。167。 接著，已知結(jié)構(gòu)的短片段單鏈DNA與靶DNA的兩端化學(xué)連接。如果能看見(jiàn)其過(guò)程，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)時(shí)候DNA的兩端都是雙鏈的，其余的大部分長(zhǎng)度還是單鏈的。167。 最后一步是向混合液中加入DNA聚合酶和組成DNA的4種堿基。聚合酶識(shí)別雙鏈的末端，在那里開(kāi)始合成與單鏈互補(bǔ)的DNA鏈直到延伸到另一端的雙鏈區(qū)。167。 第一個(gè)循環(huán)(耗時(shí)幾分鐘)結(jié)束后，原來(lái)的DNA含量增加一倍。每經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)DNA含量就增加一倍，如果20個(gè)循環(huán)下來(lái)，原來(lái)的DNA就被擴(kuò)增了100萬(wàn)倍。PCR定義聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)簡(jiǎn)稱(chēng)PCR（英文全稱(chēng)：Polymerase Chain Reaction，簡(jiǎn)稱(chēng)PCR）。它是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法,由高溫變性、低溫退火及適溫延伸三步反應(yīng)組成一個(gè)周期,循環(huán)進(jìn)行,使目的DNA得以迅速擴(kuò)增,具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、省時(shí)等特點(diǎn)。它不僅可用于基因分離、克隆和核酸序列分析等基礎(chǔ)研究,還可用于疾病的診斷或任何有DNA,RNA的地方。技術(shù)原理DNA的半保留復(fù)制是生物進(jìn)化和傳代的重要途徑。167。 雙鏈DNA在多種酶的作用下可以變性解鏈成單鏈，在DNA聚合酶與啟動(dòng)子的參與下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制成同樣的兩分子挎貝。167。 在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，DNA在高溫時(shí)也可以發(fā)生變性解鏈，當(dāng)溫度降低后又可以復(fù)性成為雙鏈。因此，通過(guò)溫度變化控制DNA的變性和復(fù)性，并設(shè)計(jì)引物做啟動(dòng)子，加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的體外復(fù)制。 167。 但是，DNA聚合酶在高溫時(shí)會(huì)失活，因此，每次循環(huán)都得加入新的DNA聚合酶，不僅操作煩瑣，而且價(jià)格昂貴，制約了PCR技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。發(fā)現(xiàn)耐熱DNA聚合同酶Taq酶對(duì)于PCR的應(yīng)用有里程碑的意義，該酶可以耐受90℃以上的高溫而不失活，不需要每個(gè)循環(huán)加酶，使PCR技術(shù)變得非常簡(jiǎn)捷、同時(shí)也大大降低了成本，PCR技術(shù)得以大量應(yīng)用，并逐步應(yīng)用于臨床。 工作原理PCR由變性退火(復(fù)性）延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成：167。 ①模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時(shí)間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備；167。 ②模板DNA與引物的退火(復(fù)性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合；167。 ③引物的延伸：DNA模板引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下，于72℃左右，以dNTP為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基配對(duì)與半保留復(fù)制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈。167。 重復(fù)循環(huán)變性退火延伸三過(guò)程，就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個(gè)循環(huán)需2～4分鐘，2～3小時(shí)就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬(wàn)倍。 反應(yīng)體系與反應(yīng)條件167。 PCR反應(yīng)五要素：引物、酶、dNTP、模板和緩沖液（其中需要Mg2+) 。167。 溫度控制由PCR儀完成。PCR產(chǎn)物檢測(cè)——電泳167。 電泳的定義：依據(jù)分子或顆粒所帶的電荷、形狀和大小等不同，因而在電場(chǎng)介質(zhì)中移動(dòng)的速度不同，從而達(dá)到分離的技術(shù)。 167。 基因測(cè)序定義：對(duì)基因中堿基排列順序的測(cè)定。 ——罪犯DNA數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)生DNA數(shù)據(jù)庫(kù)的其他應(yīng)用167。 DNA數(shù)據(jù)庫(kù)至少還為我們帶來(lái)了三個(gè)重大的好處：首先，在研究犯罪現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，偵探們可以利用DNA分析來(lái)判斷現(xiàn)場(chǎng)的血液或者精子痕跡是屬于一個(gè)人還是多個(gè)人。其次，在公眾因?yàn)橐幌盗形磦善频淖锇?如強(qiáng)奸案)而恐慌時(shí)，通過(guò)比對(duì)幾個(gè)罪案現(xiàn)場(chǎng)的樣本，法醫(yī)學(xué)家可以判斷出這些罪案是不同的人干的還是一個(gè)連環(huán)作案罪犯所為。最后，因?yàn)?DNA)分子比較穩(wěn)定，所以DNA分析可以用來(lái)幫助鑒別嚴(yán)重腐爛的尸體。167。 DNA數(shù)據(jù)庫(kù)可以幫助偵破刑事案件以及為無(wú)辜的嫌疑人擺脫嫌疑，但是如果利用這種DNA檔案為行為遺傳學(xué)研究服務(wù)，將可能引發(fā)嚴(yán)重的人權(quán)問(wèn)題和社會(huì)歧視問(wèn)題。DNA證據(jù)的真實(shí)面目DNA鑒定可以進(jìn)行人身識(shí)別的理論前提是“每個(gè)人有且僅有一組DNA基因，而且各不相同，終身不變”。然而，任何科學(xué)技術(shù)都有自身的局限性，僅適用于特定的領(lǐng)域。DNA鑒定技術(shù)也是如此。目前，法庭科學(xué)界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)DNA鑒定依據(jù)的理論前提并非絕對(duì)正確，而是存在例外。1．“每個(gè)人的DNA基因各不相同”存在例外現(xiàn)代遺傳學(xué)表明，同卵雙胞胎或多胞胎的DNA基因幾乎完全相同。這意味著通過(guò)DNA鑒定無(wú)法識(shí)別同卵兄弟或者姐妹。因此，如果同卵兄弟或者姐妹中有且僅有一人實(shí)施了犯罪，盡管DNA證據(jù)可以證明真兇就在同卵兄弟或者姐妹中，但是如果他(她)們相互推諉，則僅憑DNA證據(jù)無(wú)法認(rèn)定誰(shuí)是真兇。2．“每個(gè)人有且僅有一組DNA基因并終生不變”存在例外基因領(lǐng)域的“奇美拉”(Chimera)現(xiàn)象已經(jīng)證明有的人攜帶一組以上的DNA基因。167。 “奇美拉”原本是希臘神話(huà)中獅首、羊身、蛇尾的神獸，科學(xué)家將人攜帶至少兩組DNA的情形稱(chēng)為“奇美拉”現(xiàn)象。7. 基因與暴力——突變會(huì)導(dǎo)致犯罪嗎？XYY綜合癥單胺氧化酶A缺乏167。 這段DNA序列中有一個(gè)基因編碼一種稱(chēng)為單胺氧化酶A 的蛋白質(zhì)，其作用是調(diào)控一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)—兒茶酚胺在大腦中的水平。167。 亨廷頓氏舞蹈癥是一種家族顯性遺傳型疾病。患者由于基因突變或者第四對(duì)染色體內(nèi) DNA的 CAG三核甘酸重復(fù)序列過(guò)度擴(kuò)張,造成腦部神經(jīng)細(xì)胞持續(xù)退化，機(jī)體細(xì)胞錯(cuò)誤地制造一種名為“亨廷頓蛋白質(zhì)”的有害物質(zhì)。這些異常蛋白質(zhì)積聚成塊，損壞部分腦細(xì)胞，特別是那些與肌肉控制有關(guān)的細(xì)胞，導(dǎo)致患者神經(jīng)系統(tǒng)逐漸退化，神經(jīng)沖動(dòng)彌散，動(dòng)作失調(diào)，出現(xiàn)不可控制的顫搐，并能發(fā)展成癡呆，甚至死亡。167。 病征主要表現(xiàn)為：，變得冷漠、易怒或憂(yōu)郁。、腿部、臉部或身體出現(xiàn)不自主動(dòng)作。，判斷力、記憶力、認(rèn)知能力減退。167。 一般來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致患者死亡的原因是因?yàn)橥蝗坏够蛘吒腥酒渌l(fā)癥。目前藥物可以控制、減緩情緒波動(dòng)和動(dòng)作問(wèn)題，但無(wú)法徹底根治該疾病。 ——醫(yī)生應(yīng)當(dāng)知道什么?167。 兒童廣泛性發(fā)育障礙(PDD)，這個(gè)名稱(chēng)用來(lái)寬泛地定義未明原因的兒童疾病。脆性X綜合征：現(xiàn)今在X脆性部們已發(fā)現(xiàn)了致病基因FMR1，它含有CGC三核甘酸重復(fù)序列，后者在正常人約為30拷貝，而在正常男性傳遞者和女性攜帶者增多到150~500bp，稱(chēng)為小插入，這種前突變無(wú)或只有輕微癥狀。女性攜帶者的CGG區(qū)不穩(wěn)定，在向后代傳遞過(guò)程中擴(kuò)增，以致在男性患者和脆性部位高表達(dá)的女性達(dá)到1000~3000bp，這種全突變可關(guān)閉相鄰基因的表達(dá)，從而出現(xiàn)臨床癥狀。由前突變轉(zhuǎn)化為完全突變只發(fā)生母親向后代傳遞過(guò)程中。根據(jù)對(duì)脆性部位DNA序列的了解，現(xiàn)已可用PCR擴(kuò)增等方法檢出致病基因。 行為篇? 狂躁抑郁癥也稱(chēng)雙向情緒病或雙向情緒失調(diào)，患者經(jīng)常感到極度無(wú)助，對(duì)家庭和工作均喪失興趣，不聞不問(wèn)，但有時(shí)情緒卻又突然高漲，令人無(wú)所適從，病發(fā)成因多數(shù)是沉重生活壓力和濫用藥物所致。成年患者情緒反覆的周期較長(zhǎng)，消沉數(shù)月后，又會(huì)活躍數(shù)月，但兒童患