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美国NIST的科学家们开发了一种新的溶解头发蛋白而不破坏它们的方法

发布时间:2019.11.06 新闻来源:NIST标准品_EDQM标准品_TRC标准品_EP标准品_标准品供货商_东莞市景源实验科技有限公司 浏览次数:
为了使头发比较成为一种用于侦查犯罪的更有用的技术,美国国家标准技术研究院(NIST)的科学家们开发了一种新的溶解头发蛋白而不破坏它们的方法。一旦溶解,就可以分析和比较来自两根头发的蛋白质分子,从而得出客观,定量的结果。 

头发可以持续很长时间,因此可以作为一种很好的法医材料。即使是考古遗址也可以产生完整的头发。将其与DNA相比,DNA降解相对较快,尤其是在暴露于元素的情况下。NIST标准品_EDQM标准品_TRC标准品_EP标准品_标准品供货商_东莞市景源实验科技有限公司!



但是,头发是如此持久的事实使其难以使用。头发由称为角蛋白的蛋白质纤维组成,它们像电缆中的线一样编织在一起。然后将那些蛋白质电缆编织成更大的电缆,这些电缆很难溶解而不会失去角蛋白。

但是,NIST研究化学家和该研究的合著者Zheng Zhang说:“即使从很少量的头发开始,我们的方法也能产生足够的角蛋白用于分析。”

到目前为止,用于溶解头发角蛋白的方案大约需要10毫克(mg)的头发,或大约100条5厘米(cm)的线-在犯罪现场不太可能发现。最近在《法医学杂志》上描述的新方法,只需要一根5厘米长的头发即可。

比较头发蛋白的方法仍然需要验证,然后才能在法庭上使用,因为生命和自由可能悬而未决。但是,这种用于溶解头发蛋白质的新方法消除了主要障碍。

法医科学家数十年来一直通过在显微镜下目视比较样本来分析头发。过去,一些专家作证说,犯罪现场的头发来自特定的人。这种声称可能导致无辜者被错误定罪的说法不再被认为具有科学根据。如今,微观的头发比对已被以更为有限的方式使用,不是用来识别嫌疑犯,而是将其排除在外。

近年来,法医科学家还一直在分析头发中一种称为线粒体DNA的遗传物质。这种类型的DNA可以帮助进行调查,但是与常规DNA不同,它不能用于识别个人。

但是,蛋白质组学(对生物体或生物体的一部分(在这种情况下为头发)中所有蛋白质的研究)可以用来识别个体。蛋白质由称为氨基酸的结构单元组成,这些结构单元以特定的顺序串在一起,就像绳子上的珠子一样。在头发中,这些序列因人而异,并且由于它们是在我们的基因中编码的,因此它们是我们身份的永久特征。

2016年,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的研究人员表明,这些变异可用于比较头发蛋白具有数学精度。但是,从头发中提取角蛋白需要多次浸泡,打磨和化学处理。由于每个步骤都会损失一些角蛋白,因此需要相对大量的头发才能恢复足够的毛发以进行分析。 

NIST标准品_EDQM标准品_TRC标准品_EP标准品_标准品供货商_东莞市景源实验科技有限公司通过一系列试验,NIST研究人员开发了一种单步方法,该方法涉及在含有洗涤剂的溶液中加热头发。由于新过程仅涉及一个步骤,因此从一定数量的头发中可以回收更多的蛋白质。一旦提取了角蛋白,就可以使用标准方法进行蛋白质组学分析,包括通过称为质谱仪的仪器对它们进行分析。 

除了开发新的溶解方案外,研究人员还确定了人发中12种由基因确定的新变异。NIST研究化学家和合著者梅根·伯克(Meghan Burke)说,这些仍然需要通过基因研究加以验证,但“更多的比较点将意味着更精确的结果。” 

展望未来,研究人员希望能够发现头发蛋白质中的其他变异。他们还与NIST的遗传学家合作,将角蛋白变异映射到产生它们的遗传序列上。这样一来,不仅可以将一根头发与另一根头发进行比较,而且可以将一根头发与DNA样品进行比较。换句话说,如果在一个犯罪现场发现了头发,而在另一犯罪现场发现了血迹,则调查人员可能能够评估它们是否来自同一个人。

伯克说:“分析头发的蛋白质将使法医科学家能够回答一些以前无法回答的非常重要的问题。”
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