果壳（Guokr42）| 来源
喵奴·Catherine | 作者
代天医 | 本文编辑
如果对刑侦类影视节目感兴趣，你应该十分熟悉《犯罪现场调查》系列里，痕迹专家们拿着棉签在犯罪现场血迹、精斑、凶器上面“揩几揩”的场景，也知道他们是在收集人体体液，用以提取DNA锁定真凶。
随着科学的发展，如今可以提取DNA用于识别罪犯的物证，已经不仅仅直接来源于人体体液。
痕迹专家用特制棉签在凶器上“揩一揩”，提取凶器上可能残留的体液 | 犯罪现场调查
被拍扁的蚊子，
成了犯罪现场的“目击证人”
这是2005年西西里岛的一个真实案例，刑侦人员从蚊子肚子里的血提取到了受害者DNA，并借此证据成功将嫌疑人定罪入案。
当时，一名女性被残忍地勒死并抛尸于西西里岛一处沙滩上。经过调查，一名住在离沙滩比较远的内陆地区的商人被认定为嫌疑人。刑侦人员在商人住所的墙上，找到了一滩蚊子的血迹以及少量血痕。除了墙上的血痕，刑侦人员也在那滩蚊子血里提取到了与受害者匹配的DNA，为受害人曾经出现在嫌疑人住所提供了佐证。
这个案子提出了从蚊子血里提取人体DNA，并进行个人识别的可能性。就在前不久，美国宾夕法尼亚州立大学伯克分校的研究人员就此进行了详细地研究。
图丨giphy
蚊子天生有“福尔摩斯”的潜质
研究人员认为，蚊子的各种特性使它天生适合成为犯罪现场的物证。
首先，蚊子的分布范围广泛、种类繁多，在多数犯罪现场也很常见。而且不同种类蚊子的飞行习惯和“饮食习惯”各有不同，有助于犯罪现场的推理和应用。就像上述案例，昆虫学家分析蚊子“尸骸”发现，这种蚊子是嫌疑人住所区域的常驻品种，在沙滩上比较少见，说明受害者曾出现在嫌疑人住所（起码是附近）。而且，蚊子更喜欢温暖的血液，尸体血液不在它们的菜单上。
同时，蚊子虽然在饥肠辘辘时可以飞行很长距离寻找食物，但吃饱喝足后，会倾向于待在“用餐”地点，直至把餐食消化完毕。这样，从犯罪现场收集的饱餐蚊子，很可能就是当时的“目击者”，而不是吃饱后从邻居家飞过来串门的“吃瓜群众”。
另外，有其他学者提出，从别的昆虫中是无法成功提取人类DNA的。这样看来，蚊子仿佛成为了犯罪案件中的“福尔摩斯”。
但是，被吸进蚊子肚子里的血液，每一秒都经历着蚊子消化系统各种酶的分解，血液里的DNA也不例外。经历这样的消化、分解，一段长约2米的DNA慢慢变成了1米、0.5米、2厘米，最后碎成渣渣。DNA都被消化了，还能用来做鉴定吗？
宾夕法尼亚州立大学的研究人员提出，碎成渣渣的DNA可能无法挽回，但断成中小片段的DNA因为具有“单核苷酸多态性”的特点，还有辨别罪犯的潜力。
想搞清楚什么是DNA的单核苷酸多态性，要先看看我们都听说过但又不熟悉的DNA究竟是什么。
图丨图虫创意
每个人的“DNA密码书”
内容和长度不一样
大家都知道，DNA可以携带遗传信息，不过很多人并不了解具体的携带方式。DNA就像一本由A、T、C、G四个字母写成的“密码书”，这里的字母，指的是DNA最基本的结构——脱氧核苷酸，所含有的不同碱基。通过这4个字母的不同排列组合，写成的书各种各样。
苹果的“密码书”与猫的写法不一样，猫的“密码书”也不同于人的。不同物种的“密码书”篇幅和内容都不尽相同，比如人体体细胞46条染色体含有的DNA，篇幅大概是30亿个碱基对。哪怕是同物种的 “密码书”，篇幅和内容也不完全相同。说到这，就涉及到个人识别的物质依据——DNA多态性了。
上课的时候，大家翻开统一教材，找到指定的页码与段落，看到的内容和长短完全相同。但每个人的“DNA密码书”目录一致，内容和长度却稍有差别。翻到相同的章节，人与人之间有可能会有几个字母的差异，比如你的是ATG，我的是TTG，他的是GTG。这叫做“DNA序列的多态性”，就是同样位置上的DNA序列长度一样，但有一个甚至好几个字母（碱基）差异。
有时候，部分人的“密码书”在某些位置上缺了或多了一段密码，这种就叫做“DNA长度的多态性”。DNA序列多态性和长度多态性，统称为DNA多态性。
简而言之，就是我们每个人的“DNA密码书”有所不同。而这个不同，就是法医做个人识别的物质依据。
大段DNA，用“密码串”识别身份
既然每个人有所区别，法医可以通过对比“密码书”识别身份。但如果测出“整本书”后再进行比对非常费时费力，而且蚊子肚子里的DNA已经被切断，难以拼回原形。西西里岛的案例，是通过组合比较多个位置的成段的DNA“密码串”完成了识别。
几个字母组合在一起，并在“密码书”中反复出现，就叫做“密码串”（正式名称是重复序列，如下图的AATG）。这些不断重复的“密码串”大约占整本“密码书”的20%~30%。短串联重复序列（STRs）则是“密码串”中比较短的类型，一般由2~7个字母组成一个“小密码串”，“小密码串”重复10~60次串联成一个“大密码串”。
这样的“大密码串”在整本“DNA密码书”中，大概有5万~10万个。根据我国《人类DNA荧光标记STR分型结果的分析及应用》标准，检测13个或以上不同位置的“大密码串”重复数量的差异，便足以进行个人识别。
这一串重复的AATG叫“短串联重复序列”，张三重复7次，李四重复8次，重复次数是两人之间的区别 | 作者供图
碎成小段，用“一字之差”断真凶
但“密码串”的检测对于DNA长度有一定要求，如果血液经过蚊子消化，“密码串”被截断，就无法对重复次数进行计数。这个时候，DNA的单核苷酸多态性(SNPs)就可以派上用场了。
所谓SNPs，就是“DNA密码书”某个位置上的一个字母被其他字母替换、丢失，或者在旁边插入了其他字母，简单地说，就是“一字之差”。
同样的一段序列，张三第3个字母是T，李四是C，王五第3个字母丢失了，蔡六在第三个字母旁多了一个字母，这种现象叫“单核苷酸多态性” | 作者供图
对比起“密码串”，“一字之差”在人体的“DNA密码书”中分布更广泛，而且因为只有一个字母的差别，可以利用更短的DNA片段进行检测，更适合用于被蚊子消化过的血液中。
宾夕法尼亚州立大学的研究也发现，蚊子血的“一字之差”比“密码串”更容易被检测到。蚊子消化血液48小时后，仍可检测出70%以上的“一字之差”，而“密码串”只剩不到50%。
但由于“一字之差”的区分度比较差，所以在分辨混合多人血液的蚊子血时，“密码串”的识别能力更强。作者认为这两种检测方法均可应用在犯罪现场，帮助刑侦人员获得嫌疑人的信息。
从过去连指纹都不懂得采集，到现在利用蚊子血协助破案。科学发展除了使人类文明更进一步，也使我们离真相更近一步。
蚊子：知道什么叫天网恢恢，疏而不漏了吗？
参考文献
1.Spitaleri, S., et al., Genotyping of human DNA recovered from mosquitoes found on a crime scene. International Congress Series, 2006. 1288: p. 574-576.
2.Gray, S.L., et al., Determination of human identity from Anopheles stephensi mosquito blood meals using direct amplification and massively parallel sequencing. Forensic Science International: Genetics, 2020. 48: p. 102347.
3.Kreike, J. and S. Kampfer, Isolation and characterization of human DNA from mosquitoes (Culicidae). Int J Legal Med, 1999. 112(6): p. 380-2.
4.朱玉贤，李毅，郑晓峰，郭红卫, 现代分子生物学. 4 ed. 2013, 中国北京: 高等教育出版社.
来源：本文来自果壳（ID:Guokr42），未经授权不得二次转载，如有需求请联系sns@guokr.com。
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