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一对同卵双胞胎中的一人实施了犯罪,并在现场留下了DNA。DNA检测能否揪出真正的凶手?
据悉,这一问题出现在法国上一起案件中。警方在一把枪支上发现了一对双胞胎兄弟的DNA,但传统DNA检测无法确定DNA属于兄弟中的哪一人。这对男性是同卵双胞胎,由一枚受精卵在受精后分裂为两个胚胎发育而来,因此他们拥有完全相同的DNA。
当犯罪现场发现DNA时,法医科学家通常会采用短串联重复序列(STR)分析技术来识别DNA归属者。该技术利用聚合酶链式反应(PCR)方法,扩增基因组中多达30个具有高度遗传变异的特定区域。
全基因组测序可实现对同卵双胞胎的区分。通过分析一个人的全部基因组,科学家能识别出受精卵分裂后由基因突变引发的差异。这类变化十分罕见。例如,2014年的一项研究仅在一对成年双胞胎身上发现了5处基因变化。
曾有罕见案例借助全基因组测序帮助法庭区分双胞胎。但使用全基因组测序需要获取足量的DNA以供分析。
另有研究人员称,通过对细胞能量工厂线粒体DNA进行测序,已成功区分双胞胎。与基因组测序和STR分析所用的核DNA相比,线粒体DNA突变更为频繁,因此双胞胎之间更可能存在差异。
美国法庭自20世纪90年代中期起已将线粒体DNA分析作为证据采纳,但该技术尚未用于涉及双胞胎的案件。
另一项颇具前景的技术关注DNA甲基化——即向DNA分子添加甲基基团的过程,这一过程会改变基因的表达方式。这类表观遗传变化可由多种因素引发,包括个人行为(如饮食、饮酒、吸烟习惯)以及生活环境。
去年,韩国一组科学家对54对新生儿同卵双胞胎的基因组进行了测序。在识别出711个常见的甲基化差异位点后,他们筛选并测试了多种位点组合,最终选定了5个变异度极高的位点。通过比较这5个位点的甲基化程度,研究团队成功区分了54对双胞胎中的50对。当在两个成年人群队列中重复实验时,该方法分别区分了47对中的41对和118对中的105对。
DNA甲基化分析尚未用于法庭上区分双胞胎。若双胞胎因生活方式相似或暴露于相似环境因素(如污染)而产生相似的表观遗传变异,这类分析可能无法将他们区分。
这些新技术前景光明,但在用于法医调查前仍需克服诸多挑战。例如,它们均需要相对大量的DNA,但犯罪现场的样本往往微量或状态不佳。
这些分析技术还可能成本高昂、耗时费力,部分原因在于需要向法庭证明结果具有足够的结论性,足以作为证据采纳。去年,美国一起谋杀案审判中,全基因组测序首次被法庭采纳为证据。
