DNA 验证个人身份只需几分钟

科技日报 / 房琳琳 / 2017-12-07
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在科幻电影《戛塔卡》中,只有当访问者的基因谱与样本文件相匹配时,才能确定其身份安全。据美国科学促进会(AAAS)科技新闻共享平台 EurekAlert! 日前报道,美国哥伦比亚大学和纽约基因中心研究人员开发出了一种廉价的 DNA 测序仪,将其和定制软件匹配应用,可让实时 DNA 验证身份成为现实。

研究团队在最新一期《eLife》杂志上刊文称,这项技术应用广泛,可以识别大规模灾难中的受害者,分析犯罪现场采集的物证,最直接的用途是在癌症实验中识别出错误标记或污染了的细胞系。

以往的基因测序是利用一种信用卡大小的名为 MinION 的仪器,通过微孔读取核苷酸序列,但因错误率高等因素,多用于研究细菌和病毒,在人类细胞中使用仍受限。

现在,研究人员进一步创新,将造价仅 1000 美元的 MinION 与在线人类基因数据密切结合,以接近完美的准确度验证人类和细胞的身份。MinION 首先对随机 DNA 序列排序,从中选择个性化的变体,然后使用贝叶斯算法随机比较变体混合物,与已存其他文件上的遗传图谱中变体比较,通过每次交叉检查,迅速缩小搜索范围。

研究人员报告说,他们利用该方法将一份面部细胞样本与公共数据库 DNA.land 上的 3.1 万基因组参考数据对比,对变体进行交叉核对,几分钟之内,就轻松验证出该团队第一作者索菲·查爱杰的身份。团队其他人员和哥伦比亚大学学生在各种基因组学课程中,也以同样的方式进行了初步测序,结果准确可靠。

这种交叉数据重新识别技术称为“MinION 素描”,其作为廉价的细胞认证工具,可以最先迅速应用于实验研究。此前科研机构呼吁,因缺乏自行验证细胞系所需的昂贵机器,大多数医学研究人员要么跳过验证,要么送到专门实验室,延迟了重要的发现和治疗,而新技术解决了由此造成的资金浪费问题。

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