死后基因跌宕起伏 开启法医鉴定新篇章

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法医常用身体僵应程度、斑点、温度以及大体内的消化物等方法,来推断大体死亡时间,但其生理表现能受许多因素的影响,如环境温度、大体体格、生前运动程度、饮酒习惯等。

近日,由西班牙巴塞隆纳基因体调控中心 (Centre for Genomic Regulation in Barcelona, Spain)Roderic Guigó 博士和其研究团队,发表于《Nature Communications》期刊的研究指出,人类死亡后,每个组织都有不同的增长和减少的基因表现模式,这些变化可被应用于预测个体死亡时间,对于法医及鉴识科学来说无疑是一个重大的突破。

该研究团队为了研究人类死后基因表现的组织特异性变化,他们从 GTEx 计画中,取得 540 位捐赠大体的 36 个不同组织进行研究,并且分析其 7150 个样本的 RNA 定序数据。结果显示,死后的时间长度(death and the post-mortem interval,简称 PMI)与基因表现有相关性,而且因组织而异,例如大脑或脾脏的基因活性随着时间的推移几乎没有变化,但是超过 600 个肌肉基因在失去生命后迅速增加或减少其表现。

该研究团队使用特别研发的软件来学习 399 位大体的基因活动模式,接着,他们透过机器学习软件,来预测其他 129 名大体的死亡时间。结果显示,在血液中,参与 DNA 产生、免疫反应和代谢的基因子目明显减少,但与压力反应相关的基因子目增加 。此外,人类死后 6 小时开始产生显著变化,而大部分的基因表现变化,不管是增加和减少,都发生在死后 7-14 小时之间。在 14 个小时后,基因表现似乎稳定下来。

该研究团队仍须面临许多挑战,包含他们无法减少推算时所需的基因子量,这将导致鉴定流程时间过长,并且无法定期实施,造成成本过高及效率过低。Guigó 博士表示,该研究目前仅是学术上的应用。因此,未来需进行更多的研究和试验来验证。

延伸阅读:犯罪科学系列(三):新世代定序带给 DNA 鉴识科学的契机

GENEx_Patent

参考资料:
1. Madea B, et al. Forensic Sci Med Pathol. 2016 Dec;12(4):451-485.
2. Guigó R, et al. Nat Commun. 2018 Feb 13;9(1):490. https://www.nature.com/articles/s41467-017-02772-x
3. https://www.sciencenews.org/article/genes-could-record-forensic-clues-time-death

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