DNA 指纹技术(DNA 指纹技术)

NIPPT DNAフィンガープリント技術(DNA指紋法)

英国遗传学家亚历克-杰弗里斯爵士(Sir Alec Jeffreys)于1984年发明了DNA指纹技术(DNA fingerprinting)。杰弗里斯的发现基于这样一个事实,即个体DNA中的短重复序列(即所谓的小卫星序列)在每个个体身上都有不同的模式。

1. DNA 指纹的工作原理

杰弗里公司开发的技术主要针对非编码区(不直接包含遗传信息的区域)中的重复序列(短 DNA 序列的重复部分)。这些重复序列的数量和排列方式因人而异,可通过比较进行个体识别。

具体流程

  1. 提取 DNA 样本:从血液、头发、皮肤等中提取 DNA。
  2. 限制酶裂解使用能识别特定 DNA 序列的限制酶裂解 DNA。
  3. 电泳:将切割的 DNA 片段进行凝胶电泳,并按大小进行分离。
  4. Southern 印迹法:将 DNA 片段转移到膜上,用放射性探针检测特定的重复序列。
  5. 模式比较:由此获得的 DNA 片段模式因人而异,就像条形码一样,这种模式被称为DNA 指纹。通过比较这些模式,可以确定个体和亲子关系。

2. 应用

杰弗里技术为许多领域带来了变革。

1.法医学

DNA 指纹技术在刑事调查中发挥着至关重要的作用。犯罪现场留下的血液和毛发等 DNA 样本可以与罪犯的 DNA 进行比对,从而确认罪犯的身份;1986 年,杰弗里公司的技术成为世界上第一个通过 DNA 指纹成功确认杀人犯身份的技术,引起了广泛关注。

2. 亲子鉴定

DNA 指纹用于确认亲子关系。通过比较父母传给子女的 DNA 模式,可以非常准确地确认亲子关系。

3. 移民申請

20 世纪 80 年代末,DNA 指纹也被用于英国的移民申请。该技术被用作案件的确凿证据,而案件的关键在于能否证明亲属关系。

4. 生物多样性研究

DNA 指纹技术被应用于动植物遗传多样性的研究。研究同一物种内部的遗传差异,为保护和育种计划提供依据。

3. 与现代技术的比较

杰弗里开发的 DNA 指纹技术为后来更简单、更准确的 DNA 识别技术(如 STR(短串联重复序列)分析)奠定了基础。在现代,STR 分析通常通过检查较短的重复序列 (STR) 而不是小卫星序列来快速、可靠地识别个体。

摘要

亚历克-杰弗里斯(Alec Jeffreys)开发的 DNA 指纹技术利用个体间 DNA 序列的差异,为个人身份鉴定、亲子鉴定和刑事调查带来了革命性的变化。这项技术还成为现代法医学和遗传学的重要基础,为科学进步做出了巨大贡献。

文章监修者


冈 博史博士

CAP实验室总监

毕业于庆应义塾大学医学部

医学博士

医生