遗传指纹分析(Genetic fingerprinting)是三年前阿列克 · 杰佛里斯(Alec Jeffreys)创立的一项革命性技术,它可用以对人作出鉴别。三年后的今天,遗传指纹分析已成为英国学术界近十年来在商业方面最成功的发明之一,现年仅38岁的杰佛里斯也成了英国皇家学会会员,并被聘为雷塞斯特(Leicester)大学教授。英国ICI化学公司已获得这项技术的专利权,希望在今后几年内凭此技术获利数百万英镑。
遗传指纹(Genetic fingerprint)是杰佛里斯在研究编码产生肌红蛋白(肌肉组织内携氧的蛋白)的一组基因时偶然发现的。当时他正在研究一种美国科学家早在1980年就已发现的叫做“超变区”(Hypervariable Regions)的遗传现象。超变区DNA区段的遗传密码在个体间存在极大的差异性。除了同卵双胎(具有相同遗传物质)外,没有两个人具有相同的超变区。
遗传密码是由组成DNA的四种化学碱基所决定的。这四种碱基排列顺序的不同决定了种间与同种个体间的差异。
超变区由数种重复的短DNA序列组成。序列的重复次数决定了超变区的变异性。
1984年,当杰弗里斯在分离研究这些超变区中短的DNA“核心序列”时,得到了突破性的研究结果。每一核心序列由10 ~ 15个碱基组成。在许多不同的超变区中核心序列是相同的。超变区中不变部分的发现,意味着发现了证明超变区存在的遗传标志物。
杰弗里斯分离出了两种DNA核心序列,克隆了它们以便生产大量的标志物。用放射活性化学物标志后,这种标志物就成为检测超变区中相同互补序列存在的“探针”(probe),即能定位超变区的探针。
杰弗里斯用这种探针对已知个体间血缘关系的一大家族进行了试验。他想知道只用这种探针能不能发现出该家族中个体间的血缘关系。探针能定位、标记出超变区,使之在凝胶上显示为黑色的区带。每个人均具有其独特的带型,它由遗传获得,其中一半的区带来自个体的生物学母亲,另一半则来自其生物学父亲。
杰弗里斯发现根据用他的探针研究得到的遗传指纹可绘制出该家族的家系图。在发现探针这一实际用途后的几分钟内,杰弗里斯的实验室内激动得沸腾了起来。“我们认识到其应用远不止于此,”杰佛里斯说,“到晚上,我们就能列出长长一串其可能的用途”。
不久,这项技术就显示出在其法律事务方面的价值。位于奥德恩迈斯通的英国内务部法律事务科学业务处开始与杰佛里斯合作,研究遗传指纹分析是否适用于在该业务处已保存数年的血液与精液的污迹。这种探针对数年陈旧的血液与精液污迹能进行遗传指纹分析吗?
最初的研究结果迅速证明,陈旧的血液与精液污迹可用以进行基因指纹分析。法律事务方面的科学家已确认这项技术是其领域内自本世纪初开始用犯罪现场指纹鉴定罪犯以来最重大的进展。
一位在11年前被判犯有强奸罪的男子要求ICI公司对染在一条短裤上的精液污迹(在法庭上出示的作为给他判罪的证据)作遗传指纹分析,这位男子深信试验结果将证明他是无辜的。
当某一妇女声称某男子是其孩子的父亲时,遗传指纹分析有助于解决有关父子血缘关系的纠纷;它可用于动物育种,因为血统在动物育种中是至关重要的,ICI公司已着眼于把此项技术用于鲑鱼的饲养与马的育种。
位于奥德思迈斯通的法律事务科学处已开始着力研究对各种不同的组织标本进行遗传指纹分析。他们通过盲试验对43个血标本、11个血液污迹标本及11个精液污迹标本进行了研究,发现探针能准确敏感地鉴定出各种标本的所属者。遗传指纹分析在强奸案件的侦破中具有其它方法无与伦比的价值,因为用这种技术能通过对妇女阴道拭子(采取精液标本的工具)的研究鉴别出刚与这一妇女发生性交的男子。
用遗传指纹分析处理的第一宗刑事案件是1987年11月在北威尔士姆德 · 克朗(Mold Crown)法院的一起强奸案。法院的判决证据完全来自指纹分析对被告的鉴定。结果证明被告是有罪的。另有一名男子在经由遗传指纹分析鉴别后被判犯有凶杀罪。
遗传指纹分析也已证明了生活在英国的一名妇女与一位加纳(Ghana)男孩的母子血缘关系。那男孩声称自己是那位英国妇女的儿子,要求进入英国与其母亲团聚,而英国内务部(Home Office)则认为该男孩不是那名英国妇女所生,因此拒绝其入境,因为英国政府规定申请向英国移民者必须证明申请者在英国有亲属。杰佛里斯用遗传指纹分析的技术证明,那位英国妇女确是那位加纳男孩之生物学母亲,结果那位男孩被允许进入英国。英国内务部已准备用这项技术帮助解决与几千名孟加拉国妇女儿童有关的移民纠纷。
英国ICI公司在牛津的阿冰顿(Abingdon)附近成立了专门为顾客进行遗传指纹分析的实验室。自去年夏天开业以来已处理了1800宗遗传指纹分析业务,其中60%为移民纠纷。每次遗传指纹分析收费120英镑。
在犯罪现场出现的组织标本常是侦探破案的重要线索。由于遗传指纹分析的出现,它们将成为对被告判罪的关键性证据。一小滴血、一小块精斑、一根毛发根现在已能凭此鉴别罪犯。
[New Scientist,1987年1月28日]