小心头发出卖了你!
2016-12-23AlulullKenny
Alulull+Kenny
发现无名尸体,如何确定他的身份?凶案现场,如何寻找嫌犯的线索?现在,DNA检测是个重要的方法。只要能提取到合适的样本,并且进行检测和比对,就能确定一个人的身份。
DNA鉴定很好用,但它却也不是总能行得通。在自然环境下,DNA分子会不断降解,即使有能让DNA大量扩增的PCR(聚合酶链式反应)加持,有时候基因检测也无法完成。考古学家们对此更是深有感触,他们往往面对的是至少埋了数百年的尸体,要想提取有效的DNA信息更是难上加难。
线索一:头发中的蛋白质分析
做不了DNA检测的时候该怎么办?研究者们把目光投向了人身上更加“皮实”的成分:头发中的蛋白质。最近,来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的研究人员提出了一种利用头发中蛋白质进行身份鉴定的新方法,有望成为身份鉴定的辅助手段,相关论文发表在今年9月7日的《公共科学图书馆·综合》(PLOS ONE)上。
人类基因组里的信息量浩如烟海,而在做DNA鉴定的时候,技术人员并不会把这些信息全部都检查一遍。他们往往会着重寻找那些能代表个体差异的关键标识,而单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,简称SNP)就是当中最常用的标识之一。SNP指的是单个碱基对上出现的差异,而有些情况下,这些差异也会改变基因编码对应的氨基酸,导致蛋白质中的单个氨基酸出现差异(即单氨基酸多态性,SAP)。
简而言之,单氨基酸多态性便是DNA差异在蛋白质当中的一种体现。如果能够分析样本中的蛋白质成分,找到出现氨基酸差异的地方,那么理论上讲,它也和核苷酸差异一样,具有成为个体“特征标签”的潜力。
根据这一思路,研究者们开展了实验。他们从61位欧裔志愿者身上提取了头发及血液样本,分别用于蛋白质检测和DNA测序。
无论在刑侦现场还是考古遗迹,头发都是最常见的生物样本之一。可惜的是,头发的发干部分并不适合提取核DNA。而如果是分析蛋白质,头发就有自己的优势了:构成头发骨架的角蛋白及角蛋白关联蛋白性质非常稳定,在蛋白质中也属翘楚,它们可以存留很多年。
利用蛋白质组学的方法,研究者在欧裔志愿者的头发中锁定了89个包含SAP的多肽片段,这些SAP对应的SNP被称作“先祖信息标记物”,在不同人种当中所占比例不一样,因此可以用于判断个体的血统。
与DNA检测结果的比对发现,头发中发现的SAP信息能够很好地预测志愿者基因组中存在的SNP,正确率高达98%。因此,根据蛋白质反推得到的SNP信息可以构成一份“遗传学名片”。研究者推算,他们找到的这组SNP在欧裔人群中所占比例与非裔人群相比更高,从另外10名非裔志愿者那里获取的样本分析结果也证实了这一点。
那这种方法对古人的头发是否有效呢?研究者又从6具古代尸骸身上收集了头发样本进行蛋白质分析。这些尸体下葬时间在17世纪末到18世纪初之间,头发当中的许多蛋白质已经降解消失,留下的绝大多数都是角蛋白以及角蛋白关联蛋白。不过,从这些残留蛋白质中,依然可以找到提示死者血统的SAP“标签”。
当然,根据头发粗查人种还只是第一步。研究者相信,等到这种新方法成熟之后,侦查人员和考古工作者或许能只用一小截头发就确定头发主人的身份。对头发蛋白质的分析不仅能为DNA鉴定结果提供辅助,它甚至还有潜力在DNA证据难以入手时成为主角。
线索二:头发发根、发干和发尖的特征辨别
在《西游记》中,孙悟空轻拔毫毛,就可以变出千千万万个分身。而在法医眼里,小小的一根头发也可以带来大量的线索。在法医鉴定中,头发可以分为发根、发干和发尖三部分组成。而这三部分也分别隐藏着不同的信息。
发根通常是法医鉴定中最重要的部分。自然脱落的头发和人为拔掉的头发最大的区别就在于它们是否带有完整的毛囊。不同生长期的头发也有着不同的特征:处于生长期的头发毛囊比较发达,呈椭圆形;处于休止期(生长间期)的毛囊会变得细长;而在脱落期,毛囊呈球棒状。
对发根形态的鉴定除了可以判断毛发主人是否在现场曾发生过搏斗外,还有一个很重要的功能:DNA检验。处于生长期的头发可以提供非常大量的DNA,这为警方的调查提供了重要的信息。
除了发根,发干和发尖所呈现的一些特征还可以揭示这根头发曾经“受过什么罪”。就让下面几幅图来说明吧!
对于头发的现场采样,你可能第一个想到的就是拿小镊子轻轻地夹起来,这样又帅又精细。实际上真正的现场调查人员可没工夫搞小资,他们最常用的两种方式是胶带和吸尘器。没错,这种胶带就跟你在家粘猫毛的那种差不多!这种方式不会对证据造成损失,还可以保持头发的完整特征。另外,对于那些不易移动的大型证物(比如铁柜子),调查人员有时还会选用吸尘器来采集证据。
线索三:头发中的同位素和重金属含量检测
如果你抓到一个恐怖分子,但是他打死也不说自己的总部在哪儿,怎么打怎么测谎都没用,怎么办?看他有头发没,拔一根儿下来,一测就知道啦!没错,就是这么神奇!
来自美国犹他州大学(University of Utah)的Jim Ehleringer的一项研究指出,不同地区自来水中氢氧同位素的含量不同,而这些不同会直接在人的头发中体现。
在此之前,Ehleringer的小组曾经通过测定古柯叶(可卡因原材料)中同位素的含量来确定该毒品的原产地。他们认为,由于氢氧同位素的质量比较重,所以他们会更容易从积雨云中下落,所以根据不同地区降水量的不同,不同地区自来水中的同位素含量也不同。
为了证实这个假设,他们调查了全美65个城市理发店里的头发样品。通过光谱分析并作图后,他们发现头发中的同位素分布确实具有区域性。也就是说,只要调查足够多的样本,那么用头发来定位罪犯的老窝可就不是什么难事了。
除了同位素,一些其他的重金属或有毒物质也可以从头发中检出。拿破仑的死因就是因为用新的检测技术在他的头发中测出了重金属砷才得以真相大白的。
怎么样,知道为什么杀手们都留大光头了吧?他们可不是为了耍酷,那是专业的象征,不但不碍事,还不留证据!