貓在室內掉下的毛,為刑事偵緝探員提供了重要工具──只要案發現場有貓兒的身影,疑犯身上的貓毛就是他在場或者與受害者有關連的證據,因為科學家能夠確定貓毛是屬於哪一隻貓的。
養貓的人都知道,貓兒容易脫毛,大量貓毛在屋內四散,在有貓的地方逗留過的人,很難不帶走貓毛。不法之徒在犯案期間,通常會設法不留任何DNA(去氧核醣核酸)痕跡。不過,要是作案的現場有貓,匪徒就很難避免衣服上會沾上貓毛,也即帶有貓兒的DNA。DNA是所有生物體都有的遺傳物質,每個個體的DNA都是獨一無二的,只有孿生胎例外。DNA樣本可從血液、唾液、毛髮和皮膚細胞取得。
英國萊斯特大學研發的先進DNA分析技術,比傳統方法更精細地分析貓毛的基因排序,可以從一條貓毛取得比以往多十倍的DNA資料,因此能夠非常準確地證實某條貓毛屬於哪一隻貓。該項研究成果10月底在《Forensic Science International: Genetics》發表。
負責該項突破性研究的萊斯特大學法證科博士生艾美利・帕德遜(Emily Patterson)指出:「貓脫下的毛,通常都沒有毛囊,因此毛上帶有極少可供鑑證用的DNA。法證人員化驗貓毛的傳統方法是用顯微鏡分析貓毛裡的粒線體DNA(mitochondrial DNA)。動物體內的粒線體DNA是由母系遺傳的,可以藉此追溯到貓的母系族譜。可是,在法證學上,單憑一條貓毛可取得有用的資料相當有限。」
傳統的DNA 分析方法排列基因片段,僅足以確立一小部分基因資料。萊斯特大學改進的分析技術,則是用擴增DNA的方法取得整段粒線體 DNA,研究人員從而可觀察到更多基因排序,比傳統方法得到的資料多十倍。
參與研究的溫頓博士說:「在早前一宗謀殺案中,我們用舊方法鑑證疑犯衣物上的貓毛,能成功舉證全憑運氣,因為涉案疑犯的貓有一種罕見的粒線體DNA,讓我們很容易地確定到毛來自疑犯的貓。 用傳統方法檢測一般貓的母系DNA,基本上很難找出差異。新的鑑證方法則不同,能夠幫助我們偵測到每隻貓身上獨一無二的基因種類。」
團隊曾經在一宗家貓走失的個案中試用新的DNA定序技術。研究人員用從一頭走失雌貓的遺骸上找到的DNA,與其胎生貓兒的DNA作核對,以確定貓媽媽的身份。
專門研究遺傳基因的莊平教授說:「在刑事案件中,當法庭沒有的人類DNA可做測試的時候,寵物的毛就成為珍貴的證據。我們開創的新技術能夠促進這方面的發展,並且可應用在狗和其他動物身上。」
人類和動物細胞裡的粒線體就像工廠裡的發電機,為細胞供應需要的基本能量,讓身體能夠正常運作。粒線體有專屬的DNA,即粒線體DNA,直接遺傳自母親。
人體內每個細胞大約有1,000到10,000個粒線體,每一個線粒體內有大約2至10組粒線體DNA,每組包含16,569個鹼基對。鹼基對中有37個基因,可用來製造13種編碼蛋白質、22種tRNA 與兩種rRNA。基因定序就是為鹼基排序。
第一代的基因定序技術於1977年由Frederick Sanger發明,但其流通量、成本和速度都不能滿足日益增長的需求。
至2003年次世代定序(Next Generation Sequencing)技術出現,其原理是先解讀各小片段的基因序列,再運用資訊科技進行片段接合。這技術可同時將大量DNA定序,大幅降低定序成本。完整基因體排序的成本由每人8,000萬美元降至2015年的1,000美元。
至於尚在開發階段的第三代DNA定序技術,策略是融合納米科技,針對單一分子進行定序,用更低成本快速直接讀取DNA序列。納米孔單分子定序技術建基於有許多納米孔的感測晶片,當接受測試的DNA樣本通過納米孔時,電流的變化可以讓研究人員判斷鹼基資訊。這方法不再需要使用核酸增幅,針對組成DNA的單一分子,錯誤率大大降低。