2008-08-27

DNA 條碼:它們都很準確?

DNA Barcodes: Are They Always Accurate?
http://www.physorg.com/news138986842.html

August 26, 2008

(PhysOrg.com) -- DNA 條碼製作(DNA barcoding)是種行動,透過完全標準化的遺傳標記為地球上所有生命編目,類似儲存貼上獨特條碼標籤的產品。這項努力在許多其他應用中承諾極其簡單的食物檢查、改良的邊界安全與更能防禦致病昆蟲。但根據 Brigham Young 大學(BYU)的研究表示,這種方法 -- 如同目前所實行的、大量產生某些結果的 -- 如同超市收銀員掃描一顆蘋果,響起來的卻是一粒橘子般不準確。

這項研究發表在本週 PNAS 線上版。研究者建議特定的品管程序以確保捕捉到正確的基因。

"檢測任何科學工具很重要,因為它們全都有限制 -- 某些狀況更適合其他(工具)而非使用條碼," Rick McCourt,NSF 環境生物部門的計畫主管,該部門資助這項研究。"這項研究能協助釐清這個問題的答案。"

不管生物在生命的何種階段都能夠被識別。例如,傳染虐疾的蚊子幼蟲與昆蟲的成年版本(要消滅的目標)包含同樣的 DNA。所選擇的那一部份基因 -- 例如條碼製作行動的普適標誌(universal marker) -- 是在該生物粒線體(mitochondria)中所發現的一部份基因組。但這項 BYU 研究證明,目前的技術能錯誤地記錄,能以在該生物細胞核中發現的「毀損(broken)」基因拷貝作為替代。

這種非功能性拷貝十分類似於條碼製作技術所要捕捉的,但又足以稱它是一種獨特的物種,這將是個錯誤。

儘管 International Barcode of Life 計畫試圖要建立在迄今「已製作出條碼的」 40 萬種生物上,此目標仍要保證更謹慎的執行,BYU 團隊說。

"能有那樣的資料相當可貴,而且列舉出來的應用數不盡,還橫跨所有生物學," PNAS 論文共同作者 Keith Crandall 說,BYU 生物學家。"但它全都取決於建構一個精確的資料庫。我們的研究是一份告誡性敘述 -- 如果我們要做,就要把它做對。"

除了傳統基於外部身體特徵的方法之外,DNA 條碼製作的倡議者企圖建立一條短遺傳序列,成為一種鑑定物種的方法。

他們的目標是要建立一座巨大的圖書館,盡是這些序列。科學家預見一種未來的手持式裝置,如同超市的掃瞄器 -- 這樣的機器將把某種生物的 DNA 標誌定序,接著與這個已知的生物百科比對並說出這個物種的名字。

這種新方只需要一部份的樣本,例如:飛機遭鳥擊後所留下的羽毛就足以確認它的種類,而且能為如何預防未來的碰撞提供線索。

"建構所有生命的基因庫是個偉大的目標," Song 說,"但我們需要謹慎注意進入這個圖書館的資料,以確保它們準確無誤。"

"科學家已如此全神貫注於建立生物的條碼,以致於他們沒有注意監控底下這些資料的精確性," BYU 科學家 Michael Whiting 說。

※ 相關報導:

* Many species in one: DNA barcoding overestimates the number of species when nuclear mitochondrial pseudogenes are coamplified
http://www.pnas.org/content/105/36/13486.abstract
Hojun Song, Jennifer E. Buhay, Michael F. Whiting, and
Keith A. Crandall
PNAS September 9, 2008 vol. 105 no. 36 13486-13491
doi: 10.1073/pnas.0803076105
DNA條碼 納入全球180萬物種

長毛象的基因研究改變了滅絕理論
化石羽毛保留物種顏色證據
DNA 透露姊妹在古希臘時期的權力
讓台灣人基因庫全民共有
最適者生存:癌細胞也遵循演化法則
Wikipedia 人類基因線上圖書館開張
生命並非 2D,為何我們的百科會這樣?

1 則留言:

fsj 提到...

樣本可偽造 DNA鑑定公信力拉警報

自由時報 2009.08.20

〔編譯鄭寺音/綜合報導〕已成為破案重要關鍵的DNA檢驗,現在可能不再是指認罪犯的黃金證據。媒體報導,以色列科學家最近發表的研究顯示,只要透過簡單程序,就能偽造出完美無缺的DNA資料,方法之簡單,甚至連生物系學生都能做到,過去被視為鑑識法寶的DNA鑑定,可信度首度遭到挑戰。

方法簡單 生物系學生也會

領導研究的特拉維夫Nucleix公司創辦人弗魯金團隊,以兩種方法偽造DNA樣本,第一種需要真實的DNA樣本,第二種則只要有DNA資料就可以成功。

第一種偽造方式是利用所謂的「全基因組擴大法」,科學家先為一名女性抽血、取出血液中的白血球細胞,接著團隊從另一名男性的頭髮中取出DNA,把此一少量DNA樣本擴大再擴大,再把男子的DNA放進女子只剩下紅血球細胞的血液中。

由於紅血球細胞並不包含DNA,完成後的血液樣本所含的基因資料,就會變成完全來自男子。團隊將這個血液樣本送到美國知名鑑識實驗室,得出的分析結果是:此樣本就是正常的男子血液樣本。

第二種方法是利用執法機關的DNA資料庫,科學家複製各式各樣代表尋常變異的DNA片段,彙整成DNA片段檔案庫,想偽造DNA時,只要將適當的片段拼湊在一起,就可創造出想要的資料。

弗魯金團隊認為,就像信用卡資料已成偽造身分的常用工具一樣,偽造DNA技術終將被罪犯利用;不過英國專家表示,雖然理論上罪犯是能運用上述方法偽造DNA,不過實際上,罪犯不可能大費周章這樣做,因為上述方法說來容易,但還是需要有設備完善的分子生物學實驗室、要價不菲的設備,以及能力完備的分子生物學家,而多數罪犯根本無此能力。