科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一種從一根1厘米長的頭發(fā)中提取蛋白質(zhì)的新方法。圖片來源：TIMOTHY EVANS
一種新的技術(shù)可以讓法醫(yī)僅憑幾根頭發(fā)便能揪出罪犯——研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法，可以根據(jù)一根1厘米長的頭發(fā)識別一個人，而且這種方法比類似的蛋白質(zhì)分析技術(shù)靈敏8倍。如果這種新方法能夠進入法庭，將極大擴展警方在犯罪現(xiàn)場識別罪犯的能力。
據(jù)美國《科學(xué)》雜志報道，為了從頭發(fā)中獲得可靠的數(shù)據(jù)，法醫(yī)科學(xué)家以前需要從仍然附著有毛囊的皮膚中提取脫氧核糖核酸（DNA）。然而最新的技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)而分析頭發(fā)本身的蛋白質(zhì)，比如角蛋白。由于蛋白質(zhì)中的氨基酸序列根據(jù)其遺傳密碼而在人與人之間略有不同，因此這些信息可以被用來在沒有DNA的情況下高精度地識別人。
迄今為止，大多數(shù)方法依然需要幾個步驟來研磨和加熱頭發(fā)，這樣會破壞很多蛋白質(zhì)。而科學(xué)家并不總是能夠在剩余的蛋白質(zhì)中檢測到足夠多的變異，進而完成一次可靠的鑒定。
為了獲得更多的蛋白質(zhì)進行分析，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）的科學(xué)家放棄了研磨的方法，并開發(fā)出一種只需要一步的方法——在洗滌劑溶液中加熱頭發(fā)。
當(dāng)研究人員使用質(zhì)譜分析法尋找從溶解的頭發(fā)中提取的物質(zhì)時，他們發(fā)現(xiàn)這種方法能夠比其他提取技術(shù)獲得更多的蛋白質(zhì)及其亞基——肽。研究人員還發(fā)現(xiàn)了12種被稱為基因變異肽（GVPs）的新的蛋白構(gòu)成模塊，這些蛋白質(zhì)在個體之間是不同的。
“你擁有的GVPs越多，你就能區(qū)分出越多的人。”NIST健康專家、這項研究的作者Zheng Zhang說，“這就像在DNA檔案中有額外的遺傳等位基因一樣。”
這些新的GVPs連同其他數(shù)千種肽序列被加入到NIST的肽序列文庫中。Zhang表示，GVPs目前還沒有被用于刑事案件中的人員識別，但在未來很有可能會這樣做。她補充說，對“識別”這個詞也應(yīng)該持保留態(tài)度——盡管蛋白質(zhì)序列是高度獨立的，但兩個人仍然有可能（100萬分之一，甚至1000萬分之一）共享同一個序列。
這項研究中使用的頭發(fā)來自一家生物銀行，但研究人員并沒有試圖確定捐贈者的身份。
這種新方法可以加強頭發(fā)法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究，而這一領(lǐng)域曾有著曲折的歷史。過去用來檢測一根頭發(fā)的曲度、厚度和顯微特征的方法后來被證明是無效的。事實上，美國聯(lián)邦調(diào)查局在2015年承認，在200多起聯(lián)邦和州案件中，毛發(fā)比較證據(jù)導(dǎo)致了有缺陷的證詞。
利用蛋白質(zhì)作為法醫(yī)證據(jù)的先驅(qū)、加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校生化學(xué)家Glendon Parker說，這種新方法也有它的缺點。其中最主要的問題是在頭發(fā)溶解后提取蛋白質(zhì)所需的時間和專業(yè)技術(shù)。
Parker指出，為了獲得足夠的材料以建立一個檔案，科學(xué)家需要一天甚至更長的時間，以及在復(fù)雜的蛋白質(zhì)分析技術(shù)方面的豐富經(jīng)驗。他說，耗時的新技術(shù)可能是發(fā)現(xiàn)新的GVPs的最佳選擇，但其他不太密集的技術(shù)可能更適合法醫(yī)使用。
此外，基于毛發(fā)蛋白質(zhì)中的基因變異肽的鑒定方法還沒有在法庭上使用。“而在這成為現(xiàn)實之前，還有很多問題需要回答”，法醫(yī)專家Monte Miller說。他曾在許多涉及DNA證據(jù)的案件中作證。例如，染發(fā)劑和其他產(chǎn)品是如何影響頭發(fā)蛋白質(zhì)的？頭發(fā)中的蛋白質(zhì)特征會隨著年齡的增長而變化嗎？
這些答案可能“還很遙遠，但這項研究很有趣，也很有用”。Miller說，“任何給我們更多辨別能力和信息的東西總歸是好的……在此之前，我們都是在小題大做。”
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