復旦大學科學家構建國家英魂DNA數據庫



復旦大學科學家構建國家英魂DNA數據庫

科技新聞來源:新民晚報 2019年08月14日 15:38
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  新民晚報訊 (記者 張炯強)復旦大學昨天發布消息:該校生命科學院李輝團隊正在構建和完善國家英魂DNA數據庫,在新中國成立70周年即將到來的日子,能夠讓更多為共和國獻身的英烈魂歸故里。

  確認72年前烈士遺骸身份

  1945年,在抗日戰爭末期的山西平遙,兩位年輕的八路軍英雄在與侵略者的戰斗中不幸犧牲。當時局勢未穩,兩位烈士只得暫時安葬于當地的豐盛村后山。不久,其中一位烈士遺骸由家人接回了故鄉。另一位烈士則繼續默默守護著這座他為之獻出生命的小山村,同時也等待著家人的到來。然而,這一等,就是70多年。

  2019年4月清明前夕,復旦大學李輝團隊利用DNA鑒定技術,還原了烈士的真實身份——他是平遙遭遇戰中犧牲的原八路軍總部某團政委鄒開勝。鄒開勝的女兒今年已經73歲,得知鑒定結果時她不禁落淚——三代人幾十年的找尋,終于得償所愿,烈士英魂終得回歸故里。

  DNA是承載信息的關鍵遺傳物質,它幾乎存在于身體的每一處,因此即使是已化為枯骨的遺骸,亦能幫助人們了解逝者的真實身份。李輝團隊研發的“針對陳年遺骸的DNA檢測技術”,也是國家英魂數據庫的核心技術,目的是獲取所有為國犧牲的英魂的DNA信息,為他們鑒別身份,尋找在世的親人。

  優化陳舊遺骸提取方案

  據悉,戰爭年代的烈士遺骸,幾乎都已經在野外暴露了70年以上,文字記錄匱乏、體表特征缺失的情況十分普遍,傳統方法難以發揮作用,DNA檢測技術也就成為了鑒定這類遺?。惻f遺?。┥矸莸闹饕侄?。

  DNA檢測首先需從遺骸中獲取足量的DNA。然而烈士遺骸受環境影響時間長、程度深、情況復雜,生命科學、法醫學從業者常用的DNA提取方法,在提取陳舊遺骸DNA時不甚理想。此外,在遺骸的發掘過程中,樣本極有可能被采樣人員的觸摸、飛唾、以及自然環境中的微生物等所污染,增加了提取DNA的難度。為此,李輝團隊優化了既有的遺骸DNA提取方案,同時在各個環節嚴控污染,成功地提取到了相對完整、干凈的人源DNA。

  獲取足量DNA只是成功的第一步。要確定英魂身份,需要將其DNA進行檢測,將DNA上的信息轉化為可解讀的數據,然后與其疑似親人DNA數據進行比對后,才能得出結論。因此,遺骸DNA數據的質量必須要過關,但這是個不小的難題。

  攻克難點改進鑒定技術

  首先,傳統的DNA檢測技術并不適用于陳舊遺骸DNA鑒定。主要原因是該類遺骸DNA含量很低,并且碎片化程度很高,如果使用傳統方法,極有可能造成樣本的過度損耗卻又一無所獲。其次,即使有了足夠多的DNA數據,目前常用的數據分析方法對于東亞人群并不完全適用,有著較高的錯誤率。如此一來,即使有疑似親人想要與遺骸DNA數據進行比對,也未必能夠得到可信的親緣關系判定結果。

  為了攻克這兩個難點,李輝團隊基于第二代DNA測序技術,開發了針對東亞人群高靈敏度、高準確率的DNA檢測技術方案,該技術方案所需求的DNA量較少,同時能夠分層次地解決多個問題,包括檢測母系遺傳譜系以及性別,檢測父系遺傳譜系,檢測細分的東亞人群類型(例如可區分中日韓人群),以及檢測復雜親緣關系,主要用于英魂DNA數據與各種疑似親人之間的關系鑒定。

  李輝團隊研發的針對陳舊遺骸的DNA鑒定技術,目前主要應用于抗日戰爭中烈士遺骸的DNA鑒定工作。在這場戰爭中,中國付出了3500萬人傷亡的巨大代價。近年來,中國政府和民間組織在搜尋、收殮和識別烈士遺骸方面付出了巨大努力,其中,陣亡士兵的身份鑒定是重中之重,但這一任務困難重重。李輝團隊對遺骸DNA檢測技術的針對性改進,進一步排除了時間、環境等因素的影響,使它真正成為了英魂回家路上的明燈。

  以鄒開勝烈士的DNA鑒定過程為例,李輝團隊成員首先將鄒開勝家族中一個男性后代的Y染色體數據與遺骸樣本數據進行初步對比,得出了該遺骸可能為鄒家男性的初步結論。團隊又進一步根據鄒開勝女兒的常染色體數據,最終確定了遺骸樣本與她的父女關系。




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