在法醫(yī)學DNA檢測和其他如大型災難或失蹤人口等身份確認時,經(jīng)常遇到高度腐敗的生物學檢材,材料細胞的核DNA降解嚴重,這對DNA檢測分型工作來說,是很有挑戰(zhàn)性的??茖W家發(fā)現(xiàn)一種解決這個問題的新策略,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。人類最長的第一個染色體全長僅10nm,但其DNA卻長達7.2cm;一個細胞核直徑僅5nm,在這樣一個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8400,此時染色體的長度約為DNA伸展狀態(tài)時的萬分之一。
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是用于連接下一個核小體。
科學家對人類粒性白細胞(Leukocytes)中的核小體進行高通量全基因組測序時發(fā)現(xiàn)一些存在于核小體核心DNA序列上的STR標記。并設(shè)計實驗比較了這些“核小體保護的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)檢測的真實樣品中,NPSTRs的分型能力更強。這些標記可以被納入未來的法醫(yī)學、古生物學和考古學等學科中,因為它們對降解樣品具有較高的鑒別力。
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