为什么说DNA也有“指纹”?
人的指纹各不相同,有其内在的形成原因,那就是DNA分子中的“基因”,指纹的多样性也就来源于基因的多样性。说来也怪,“基因”同样也有“指纹”,这就是“DNA指纹”。
其实,地球上任何两个人之间,99.9%的基因组都是相同的,决定差异的关键就是看起来微不足道的0.1%了。不过,要是考虑到每个人的基因组中有大约30亿个碱基对,这0.1%的差别就不能小看了,人的DNA指纹也由此而来。
在DNA水平上如何区分不同的人呢?研究人员至今发现了3种方法,也称为三代指纹。
1984年,英国莱斯特大学的遗传学家亚利克·杰弗里斯教授,采用只能切断某些序列的酶对人类基因组进行切割,得到了许许多多长度不同的DNA片段,经过电泳可以使这些片段按长短次序分布,再利用放射性同位素的探针进行标记,在X射线胶片上,这些条带看起来就像商品上的条形码。由于这种图纹极少有两个人完全相同,故称为“DNA指纹”。实际上,DNA指纹相同的概率比指纹相同的概率还要低很多!
1985年,研究人员发现除了在人类庞大的基因组中只出现一次的基因序列外,DNA上还有很多由几个特定的核苷酸首尾相连串连在一起,形成珍珠项链一般的重复序列,如ATGCATGCATGC,不同人中重复单元的重复次数是有差别的。于是,这些序列被称作可变数目的串联重复序列(VNTR),成为第二代基因指纹。
1996年,单核苷酸多态性(SNP)成为第三代基因指纹。在人体基因组中,大约每隔1000个核苷酸,就会出现一次单个核苷酸的改变,在某一个DNA区段上,由于单个核苷酸改变而形成的差异就是SNP。不同的两个人之间,某一个特定位点的SNP可能是相同的,也可能是不同的,但是采集多个位点的SNP信息一同进行比对,就可以进行身份鉴定了。一个SNP上的序列信息可以通过基因测序来鉴定,由于SNP在人体中存在的数量巨大,现在常常借助于基因芯片技术,对多个位点进行检测,以提高检测效率。