DNA也有“指纹”
MedPeer2019-04-23 16:05
在生活中，我们在很多情景下需要签字并按手印（指纹），手机现在也有指纹解锁和支付等功能，可见指纹是人的重要特征和身份代表之一。
一个小小的指纹，就可以代表独一无二的身份，是为什么呢？
原因如下
1、没有任何两个人的指纹细节是完全一样的；
2、指纹是在胎儿的第9周或第10周形成，大约在第11周时完全固定下来，终生不变；
3、指纹与基因和胚胎发育的环境都有关，同卵双胞胎虽然基因相同，但在子宫的位置和个体血压不同，因此，他（她）们的指纹也存在差异。
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”。那么，什么是DNA指纹呢？下面小编带你了解一下~
技术简介:
DNA指纹是指具有完全个体特异的DNA多态性，其个体识别能力足以与手指指纹相媲美，因而得名。这种指纹可以通过血液、唾液、汗水、泪水等任何人体分泌物获得。
技术原理:
DNA指纹基于两个基本原理:
（1）不同种生物体含有不同的DNA序列；
（2）同种生物体既有相同的DNA序列，又具有不同的DNA序列。
基于上述原理，DNA指纹技术应运而生。由于不同分子量大小的DNA片段在琼脂糖凝胶中移动速度不同，可通过琼脂糖凝胶电泳对PCR扩增的样品DNA进行分离，再利用凝胶成像系统得到具有不同形状的DNA指纹图谱。通过分析DNA指纹图谱包含的DNA信息，即可以完成对物种或个体进行鉴别。
DNA指纹图谱开创了多种检测DNA多态性的手段，如限制性内切酶酶切片段长度多态性（RFLP）分析、串联重复序列分析、随机扩增多态性DNA（RAPD）分析等。此类分析方法均以DNA的多态性为基础，产生具有高度个体特异性的DNA指纹图谱。由于DNA指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，目前已成为最具吸引力的遗传标记。
操作方法
从生物样品中提取DNA（DNA一般都有部分的降解），可运用PCR技术扩增出高可变位点（如VNTR系统、串联重复的小卫星DNA等）或者完整的基因组DNA，然后将扩增出的DNA酶切成DNA片断，经琼脂糖凝胶电泳，按分子量大小分离后，转移至尼龙滤膜上，然后将已标记的小卫星DNA探针与膜上具有互补碱基序列的DNA片段杂交，用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。
在基因工程的常规操作中，琼脂糖凝胶电泳应用最为广泛。利用低浓度的荧光嵌入染料-溴化乙锭进行染色，可确定DNA在凝胶中的位置。如有必要，还可以从凝胶中回收DNA条带，用于各种克隆操作。琼脂糖凝胶的分辨能力要比聚丙烯酰胺凝胶低，但其分离范围较广。用各种浓度的琼脂糖凝胶可以分离长度为200 bp至近50 kbp的DNA。长度100 kb或更大的DNA，可以通过电场方向呈周期性变化的脉冲电场凝胶电泳进行分离。它通常采用水平电泳装置，在强度和方向恒定的电场下进行电泳。DNA分子在凝胶缓冲液（一般为碱性）中带负电荷，在电场中由负极向正极迁移。DNA分子迁移的速率受分子大小、构象、电场强度和方向、碱基组成、温度和嵌入染料等因素的影响。
应用领域
由于DNA指纹提供了丰富的个体特异性遗传标记，其主要应用有以下几个方面：
1在刑事案件中的应用
在法医学上，如果确定某人是嫌疑犯，则可提取其血样或毛发的DNA，做出DNA指纹，然后由犯罪现场残留的血、精液、唾液、痰液、毛发、骨骼或其他肉体成分提取的DNA指纹相对照。若两者一样，则称其指纹相配，证明该嫌疑犯就是作案的罪犯，反之则否。通常进行上述指纹相配的鉴定叫“配型"工作。
2在亲子鉴定中的应用
在常规血清学检验不能对亲子关系作出肯定结论的情况下，采用DNA指纹便可以作出结论。
3空难事故受难者残骸鉴定
通常在空难受害者残骸的鉴定过程中，单纯依靠法医学和常规法血清学检验，是很难对所有遇难人员的残骸加以区分的。因此，在常规手段行不通时：再采用DNA指纹实为一种最佳选择。
4人种、性别鉴定
英国内政部中央研究局研究表明， DNA指纹可用于人种鉴定，并能测出白种人和非洲黑人的DNA多态片段及它在特定范围内的出现频率，具有种属代表性。
5其它方面的应用
1、DNA指纹可用于器官移植的配型试验，以便筛选出最佳供体；
2、肿瘤细胞因其染色体丢失或异常的扩增，与正常体细胞不同。因此，肿瘤DNA指纹的改变可用作肿瘤发生和发展的标志；
3、玉米的“分子身份证”则是采用DNA指纹，深入基因水平，用每个品种的特殊基因片段进行标记。
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