华盛顿大学 饶毅

自从诺贝尔奖获得者马立斯发明多聚酶链反应(PCR)后,这一技术给生物学家提供了一个强有力的手段,可以大量扩增极微量的DNA。这个技术,除了用于生物学研究外,也给其它行业或学科提供了新方法。因为这一技术的极高敏感性,每个使用都面临着是否正确、谨慎,避免假阳性结果和污染的问题。

考古学家,对于PCR的应用最初有很大的热情,希望以此帮助他们分析古老样本中的DNA。经过7、8年的实践,觉得这一技术有有用之处,也有局限。局限主要有二个方面,一是前面提到的污染问题,这是所有PCR应用都要注意的问题,在考古上又更突出,因为样本的野外来源和时间的久远。第二个局限是DNA化学性质变化的问题。DNA的自发降解,主要是因去嘌呤化。DNA降解后,是不能再为PCR检测到的。

最近,德国慕尼黑大学帕伯实验室,对PCR在考古上的应用进行了分析。他们的文章发表在今年五月十日的《科学》杂志。帕伯是将PCR应用于考古学的先驱和权威之一。他们收集了好些古生物样本,比较了其中氨基酸和DNA性状。他们的结论是:在温带地区(如埃及),DNA保留以几千年为限,在寒冷地区,DNA保存期以十万年为限。超过这些期限的DNA,一般被降解的不再能被检测到了。

他们这种结论自然就给以前声称找到恐龙DNA的报道打上了问号。帕伯实验室特意重新分析了在科学刊物或媒体报道过的4个恐龙样本。一个是美国蒙大拿州的,一个是美国犹池州的,二个来自南极的。他们重分析的结果显示这几个样本中的DNA不太可能保存下来了,他们也发现这些样本有近代生物的污染(包括南极寒冷条件下保存的样本也有污染)。因为有这二个问题,他们推论从这些样本中取得恐龙DNA的可能性极小。

PCR在考古学中还是有可用之处,但越古老的样本,保存条件要求越高。帕伯实验室发现,存在于琥珀中的昆虫DNA,保存特别好。猜想这可能是琥珀给昆虫样本造成了一个疏水环境,这种环境大大减慢了DNA的降解。琥珀将昆虫样本迅速地与外界封闭起来,又减少了污染的可能。

PCR在考古学上遇到的这些问题,证明了应用一个新技术所需要的谨慎。PCR正确地应用于法医学,也有很好的成功。最近一个例子,是美国、英国和俄国科学家合作,成功地分析了几十年前被秘密处决的沙皇家庭的DNA。证明了乱山岗中挖出的一堆骨头确为沙皇家庭成员及其医生的,并证明了一位几十年号称为沙皇女儿的波兰裔美国人不可能是沙皇家庭成员,而肯定是一位波兰人的亲戚。也就是说,PCR的正确应用仍将会是现代科学的有力工具。


1996年发表于《中国科学报》

 

About liuxue

I am a Chinese university student.
This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s