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性别鉴定|靠几颗牙齿 就能知道古人类残骸性别？( 二 )


饶慧芸解释道 ， 在古人类遗骸中 ， 牙齿因其坚硬和耐腐蚀 ， 往往是最容易找到且保存最完好的部分之一 。 牙釉质中含有釉原蛋白 ， 编码这种蛋白的基因恰好位于性染色体——X染色体和Y染色体上 。 性染色体为XX的女性 ， 牙齿只有X型釉原蛋白；性染色体为XY的男性 ， 则同时拥有X型和Y型釉原蛋白 。 通过具有性别差异的釉原蛋白基因的检测 ， 可以在DNA水平鉴别遗骸的男女性别 。 釉原蛋白是釉质发育过程中最为丰富的蛋白成分 ， 在釉质矿化的第一阶段占釉基质的60%—90% 。
据此 ， 科学家开发出一种用牙齿判定遗骸性别的方法：通过高灵敏度的质谱检测 ， 能够检测X型和Y型釉原蛋白的含量 ， 由此能够判断 ， 具有Y型釉原蛋白的牙齿为男性 ， 反之亦然 。
美国加州大学戴维斯分校的科学家日前测试了一种根据从牙釉质中提取的蛋白质来确定人类遗骸性别的新方法 。 在博士后研究员塔米·布奥纳瑟拉的带领下 ， 研究小组对从加州苏诺附近的两个祖先欧隆族村庄出土的遗骸展开研究 。
基于对55具300至2300年前的美洲原住民遗骸的研究 ， 科学家们从牙釉质中提取出了蛋白 ， 而不是通过分类学或DNA展开研究 。 研究小组通过研究组成这种蛋白质的20个氨基酸序列 ， 展开逆向工作来确定产生这种蛋白质的DNA编码 ， 进而确定牙齿主人的性别 。
“这种新方法比解剖学或DNA分析更可靠 ， 后者只在一半的研究案例中有效 。 此外 ， 这种蛋白质法也适用于儿童遗体 。 ”塔米·布奥纳瑟拉说 。
延伸阅读
牙釉蛋白基因组信息与动物与人类进化有关
塔米·布奥纳瑟拉团队的研究并非首创 。 近10年来 ， 这项技术在考古学、人类学、法医学和动物遗传研究等领域正逐渐得到深入推广和应用 。
河北医科大学法医学系省级法医学重点实验室李淑瑾教授带领的团队 ， 在焦磷酸测序分析短片段牙釉质蛋白基因进行性别鉴定领域已深耕多年 。
他们应用blast软件 ， 设计引物 ， 扩增基因片段序列 ， 应用焦磷酸测序技术分析扩增序列 ， 进行性别鉴定 ， 检测100份已知性别的DNA样本 ， 结果均正确无误 ， 检测最低DNA模板量为0.5纳克 ， 具有较好的人类种属特异性 。 在高度降解DNA分析中 ， 也得到清晰的分型结果 ， 在法医学性别鉴定中有较好的应用价值 。
正是由于男女基因上的差异 ， 其表达的釉原蛋白也分为X型和Y型 ， 氨基酸序列上具有差异 ， 这种蛋白质组学方法 ， 其实是通过从牙釉质中提取检测釉原蛋白的不同亚型的特异性肽段 ， 来判定遗骸男女性别 。
“蛋白质是由DNA转录翻译而来 ， 其中也蕴含丰富的遗传演化等信息 。 从牙釉质提取的蛋白质组同样可应用于种属鉴定、系统发育和古病理研究等 。 ”饶慧芸介绍 ， 牙釉质是人体中最硬的组织 ， 在古人类遗址中保存较好 ， 其主要成分是羟磷灰石晶体 。 与晶体结合的蛋白质 ， 尤其是晶体内蛋白质处于相对封闭的体系中 ， 比在牙本质和骨骼中更利于保存 ， 目前报道至少可保存第四纪冰川早期早更新世以来的动物牙齿 ， 并已用于研究约177万年前的史蒂芬犀和约190万年前巨猿的系统进化史 。
也有学者通过釉原蛋白基因的定量分析 ， 探讨其与疾病的关系 ， 如釉质发育不全等 。 另外 ， 蛋白定量研究表明 ， 7300年前至今的个体 ， 其釉质中标识性别差异蛋白的定量信号并没有太大变化 ， 这也从另一方面验证了牙齿能更好地保存 。
本报记者 赵汉斌


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