在法醫(yī)學(xué)DNA檢測和其他如大型災(zāi)難或失蹤人口等身份確認(rèn)時(shí),經(jīng)常遇到高度腐敗的生物學(xué)檢材,材料細(xì)胞的核DNA降解嚴(yán)重,這對DNA檢測分型工作來說,是很有挑戰(zhàn)性的??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)一種解決這個(gè)問題的新策略,即利用DNA的結(jié)構(gòu)特性。
從DNA到染色體不論是形態(tài)還是長度都相差很大。人類最長的第一個(gè)染色體全長僅10nm,但其DNA卻長達(dá)7.2cm;一個(gè)細(xì)胞核直徑僅5nm,在這樣一個(gè)小小的空間中卻要納下全長近200cm的DNA,人們不禁要問DNA如何形成染色體,納入小小的核中?
DNA首先形成核小體(壓縮前后長度比為6),核小體進(jìn)一步壓縮形成纖絲(壓縮包裝比為40),纖絲再壓縮形成染色質(zhì)(1000),染色質(zhì)到染色體的壓縮包裝比高達(dá)8400,此時(shí)染色體的長度約為DNA伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)的萬分之一。
核小體是由DNA和組蛋白形成的染色質(zhì)基本結(jié)構(gòu)單位,是DNA的二級結(jié)構(gòu)。每個(gè)核小體DNA約200bp,由146bp的核心序列DNA和60bp左右的連接序列組成。在這 200bp中,146 bp是直接盤繞在組蛋白八聚體核心外面,這些DNA不易被核酸酶消化,其余的60bp左右DNA是用于連接下一個(gè)核小體。
科學(xué)家對人類粒性白細(xì)胞(Leukocytes)中的核小體進(jìn)行高通量全基因組測序時(shí)發(fā)現(xiàn)一些存在于核小體核心DNA序列上的STR標(biāo)記。并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較了這些“核小體保護(hù)的STR”(Nucleosome Protected STRs,NPSTRs)與其他非non-NPSTRs應(yīng)用于DNA分型的分辨力。結(jié)果表明,無論在人工制備的降解DNA樣品還是法醫(yī)檢測的真實(shí)樣品中,NPSTRs的分型能力更強(qiáng)。這些標(biāo)記可以被納入未來的法醫(yī)學(xué)、古生物學(xué)和考古學(xué)等學(xué)科中,因?yàn)樗鼈儗到鈽悠肪哂休^高的鑒別力。
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