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本.拉登 DNA 的迷雾

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发表于 2011-5-15 17:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 luyuanhong 于 2015-9-28 10:29 编辑

本•拉登DNA的迷雾

    李福洋

美国海豹突击队突入防御坚固的本拉登住宅,击毙了躲向妻子身后的本拉登,行动干净利索,也卓有成效,美国首脑和反恐高层领导聚集在弗吉尼亚的反恐指挥部观看全程录像实况直播。据报道,事后数小时,美国官方就公布了击毙拉登的消息,这消息通过互联网快速传向世界每一个角落。在欢呼反恐阶段胜利的同时,我们不禁会小心地问:怎么能确认击毙的就是拉登他本人呢?据报道上说,首先是根据脸型和身体形态。拉登的形象举世闻名,家喻户晓,这似乎错不了。可是,要是替身怎么办?最好的选择就是:DNA鉴定。

   纽约时报报道说FBI协助对拉登进行 DNA鉴定,确认无误,准确率为99.9%,然后就按照穆斯林的传统方式给拉登举行了海葬。关于这个DNA鉴定,新闻报道语焉不详,给人们留下许多想象的空间,网上一片质疑声。

DNA鉴定究竟是怎么回事?有多少可信度?

我们知道,相同性别的人之间的基因组DNA有 99.9%是完全相同的,只有0.1%是不同的,但是这0.1%的区别却不是平均分布在整个基因组里,而是相对集中地出现在一些特殊的序列。

我们基因组DNA除了少部分用来编码基因,绝大部分是不编码基因的,以前称之为“垃圾DNA”(Junk DNA)。在这些“垃圾”DNA中,有一类特殊的DNA,它们序列简单且重复多次,这就像车轱辘话,看似很长,其实就是一个句子甚至几个字重复多次,可以几十次,甚至数百次;其中最具有代表性的是一类被称为短串联重复序列,简称STR(short tandem repeats),这种被重复的序列最短的可以是两个核苷酸,也可长达50个核苷酸。由于重复次数和方式的差别导致STR长度因人而异,变化丰富,这些变化被称为STR的多态性。

STR的多态性是我们的祖先在漫长的进化过程中积累下来传给我们的(每一个STR的具体形式在我们每一个个体是相对稳定的,虽然也不能完全排除极个别突变的可能);我们每一个人同时也会忠实地向后代传递这种继承而来的多样性。

目前已经从人的基因组中鉴定出大约1000个STR,我们可以设想一下,如果一个STR有平均10种不同的长度多态形式,那么,仅10个STR所呈现出来的多样性就可达到10的10次方,相当于100亿种变化;或者换个说法,两个不同的人,任何一个STR相同的几率是十分之一,那么10个STR都相同的可能性就是100亿分之一;因此,STR分析可以作为来作为鉴定一个人身份的独特“基因指纹”。

鉴于STR的多态性具有遗传继承性,它又可以作为一种标记追踪一个人的遗传历史,并依次描绘出世代家谱,确定亲缘关系。一个人和另一个人的亲缘关系越近,他们的STR多态性分布就越相似,反之亦然。

其实,STR作为“基因指纹”上个世纪90年代就成功地用于法医鉴定、亲子和家族关系鉴定,以及后来器官移植基因配对等。目前,国际大部分国家采用美国的标准,主要检测13个分布在不同染色体的STR, 其中有两个是在Y染色体上,有特殊的鉴别价值。

STR分析是如何做的呢?我这里简单地介绍一下基本原理和过程。
第一步,收集被试对象的组织样品,用于提取DNA,一般采用抽血,或唾液(或用棉签擦拭口腔面颊部,收集脱落的口腔黏膜细胞)。
第二,提取DNA。
第三步,用PCR(聚合酶链式反应),分别扩增指定的13个STR。PCR的引物序列都是固定通用的,不用自己设计。
第四步,用凝胶电泳分离PCR产物,同时分离分子量标准参照物(DNA分子量marker);根据分子量标准可以判定每一个扩增STR的大小。
第五步,配对分析,将数据以一定格式输入,与数据库中已有的信息进行比较;或者,在做亲属关系分析时,可以将两个不同受试对象的样品检测结果直接对比分析。

当然,目前这类分析都是由机器代替完成,甚至包括后续分析,完全实现自动化,整个过程是需几小时就可以完成了。

由于我们每个人都带有双份的染色体,也就是说DNA都是双份的,一份来自父亲,一份来自母亲,因此针对每一个位点STR的PCR反应一般都会扩增出两条大小不同的片段,一条是来源于父亲, 一条是来源于母亲(个别情况下只扩增出一条带,说明父母来源的的这个STR两条大小一样,是相同的)。如果和亲生父亲或母亲的分析结果进行对比,所有STR分析结果必定有一半和父亲或母亲的对应大小相同;如果有一条不同,那还不能完全排除突变的可能,如果有两条不同,那就可以很定地说,不是亲生父亲或母亲。这种分析给出的结果是一种统计上的可能性,比如亲子鉴定,有50%重叠,则说亲子关系的可能性是99.99%。

这次给本拉登做DNA鉴定,主要目的是判定是不是拉登本人,最理想的情况是,以前有过他DNA分析的数据,也就是说有记录在案的“DNA指纹”,将现在检测的结果与以往信息一对照,一目了然,铁板钉钉。然而,这似乎是不可能的,这么多年连他的影子都见不着,到哪里去搞到他的DNA?那怎么办呢?还有一种选择,那就是把他的DNA检测结果和拉登多个是亲兄弟姐妹进行比较,因为他们的STR标志会有很大程度的重叠,通过这种分析也可以比较肯定地确定此“拉登”的身份。可惜,拉登没有一个同父同母的亲兄弟。那就再退一步吧,同父异母兄弟姐妹也行。通过和这些有一半血缘关系的兄弟姐妹的“DNA指纹”进行比较,虽然配对比较分析变得极其复杂,但据纽约时报采访的专家说,还是可以有90%以上的准确性确定拉登的身份。

问题是,美国官方对DNA鉴定语焉不详,到底这个比较的标准从哪来,丝毫没有提起,大家心里产生疑问是自然的,也是有充分理由的。据美国广播电台(ABC)报道说,拉登在美国麻省有个同父异母的姐姐,最近在波士顿的麻省总医院因为癌症去世,她的DNA被用于与拉登的进行对比;但是医院方的发言人出来辟谣,矢口否定了这一消息。不过,即使这一消息属实,单一个亲属给出的信息还是很有限的,估计拿不到99.9%的准确率。

美国官方的那个99.9%的准确性究竟是怎么来的?官方在玩深沉,媒体和好奇的公众在做着各种猜测。据说, 拉登有50多个同父异母兄弟,其中有很多或定居美国,或与美国还有关系,他们很早以前就和本拉登本人划清界限,保持距离,大家推测,早在9-11发生后,美国就开始收集拉登家族成员的DNA样品。原来早有准备? 还是个没法验证的猜测。
话有说回来,即便如此,这也只能判定此“拉登”是拉登家族的男性成员,是这50多个兄弟中的一员。不过可以通过大量比对,还是可以大概确定他是这些兄弟姐妹分支(以母亲为准)中的哪一支;如果拉登的母亲还在世,那就可以基本确定了(不过,这个实际可能性不大...)

再退一步,如果有拉登母亲的娘家人的DNA信息还可以提供一点辅证。
总之,还是有办法,但都不是那么容易滴...

美国官方说不久将公布拉登的DNA分析数据,但是如果没有参照DNA的分析数据(估计也不会提供,因为涉及侵权),这个孤立的信息能有多大意义?

拉登到底死了没有?这个问题在技术上似乎还是迷雾重重啊。

拉登啊,你要是活着,干嘛不出来澄清一下?录像也行啊。

(扯八卦大旗,做科普外衣,你懂的...)
发表于 2011-6-7 17:24 | 显示全部楼层

本•拉登 DNA 的迷雾

[这个贴子最后由webmaster在 2011/06/07 05:25pm 第 1 次编辑]

谁能告诉我本帖与数学期刊的关系
发表于 2011-6-7 17:38 | 显示全部楼层

本•拉登 DNA 的迷雾

下面引用由webmaster2011/06/07 05:24pm 发表的内容:
谁能告诉我本帖与数学期刊的关系
本帖对基因组DNA那0.1%的同与不同产生了很大疑问,耐人寻味!呵呵!
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