◇◇新语丝(www.xys.org)(xys5.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇   本·拉登DNA的迷雾   李福洋   http://blog.sciencenet.cn/GumForrest   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^_^   (扯八卦大旗,做科普外衣,你懂的...) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys5.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇