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白银奸杀案告破,快来了解神奇的Y染色体

Y染色体是人类细胞核中存在的男性标签,一般来说,有它就是男的,没它就是女的。别看这条染色体属于人类最小的一组染色体,个头很不起眼,所带的基因也是所有24种人类染色体中最少的,但它在家族血脉的维持上却非同小可。

Y染色体与那些可以传给儿子或女儿的其他染色体不同,它只能通过父亲传给儿子,儿子再传给孙子,这叫做全男性遗传。这种传递方式是不是很像人类家族的姓氏传递?姓氏一般也是通过男性成员向后代传递的,和Y染色体一样。这样,每条Y染色体便可带有一个姓氏标签。比如这家的Y染色体姓罗,那家的姓杨,等等。中国的传统村落常以家族为单位聚在一起,形成诸如祝家庄、史家村、马家铺之类的地方。假如没有意外,祝家庄里的男性成员会共享同一条Y染色体。同样,姓史男性的Y染色体都姓史,马家铺的马姓爷们的Y染色体也是同一个祖宗传下来的。虽然说姓氏遗传就是Y染色体的遗传并不绝对准确,毕竟史家的女儿也姓史,而她们并没有父亲的Y染色体。但她们的姓一般是不传给后代的,仅说明她是哪个男人的女儿,或者说是具有哪个Y染色体的男人的女儿。

这样在氏族的血缘传递中,我们总算找到了一点点遗传根据:一个氏族,不管它的规模有多大,其男性后代都有一条同样的Y染色体!不过,所有其他的染色体,连同那些染色体所携带的所有基因,都不会固定地随着你的姓氏传给子孙。减数分裂会让一个男性基因组中除Y染色体之外的99%以上的其他基因,以近乎随机的方式只传给儿子一半;等儿子再生孙子的时候就只剩下四分之一,重孙子还剩八分之一……不多几代,你那99%以上的基因就被稀释得差不多没啦。尽管你的重重孙子们还姓你的姓,也仅仅是还留着你的Y染色体。

有些氏族十分显赫,家谱也修得很完善。比如孔子世系,到现在据说已有上百万的孔子传人。不用说这个家族的男人都姓孔,也都应该带有孔子身上那条Y染色体。当然这还需要一个小的前提:嫁入孔家的媳妇们都保持忠诚。如果在这几十代的漫长岁月中,某一支、某一代、某一个孔姓传人戴了绿帽子,带入的Y染色体“野种”就可能永远留在了这个分支中。不过Y染色体的存在不应该作为支持‘重男轻女’的论据,而是帮助我们更加清晰的认识到遗传的神奇性,以更加客观,更加文明的方式看待许多问题。

既然体内只有Y染色体承载着家族的血脉,那么如想检查家族的“纯洁性”,最好能直接鉴定Y染色体。看看经过多少代之后,某人身上的Y染色体是否还跟祖宗一样姓“张”、姓“孔”。所幸的是,Y染色体上有一条长链的DNA分子,上面排列着A、G、T、C四种类型的碱基;它们在不同人的Y染色体上排列有些差异。每条Y染色体上碱基的特殊排列构成了这个Y染色体的标签,也可以当做一个姓氏的条形码。不过这个条形码有些长,含有5,900万个碱基,全部解读费时又费钱。实际上,只要解读一小部分序列,就可以鉴定这条染色体了。遗传学家常解读一些特殊序列,当初解读的序列叫VNTR,后来又有STR、Alu序列,或SNP等,这种解读称为DNA指纹分析。

有了DNA指纹这种精确的Y染色体条形码,再有DNA指纹分析这样的解码器,在家族史中出现个把冒充,或其他不荣誉事件就难以掩藏了。比如对自称孔子后裔的人,查查他的Y染色体是否就可以真相大白呢?。直接做恐怕还是有难度:虽然我们可以得到任何自称后裔的Y染色体DNA,但得不到孔子的,这事就没法干。不过可以有变通的方法:比如检测孔氏家族不同男人的Y染色体。假定他们都真的是孔子的后代,Y染色体就都应该是一致的,起码有相当一部分人是一致的。我们以这条Y染色体为准,如果谁和其他孔姓成员很不一致的话,冒牌货的可能性就很大。

科学家们确实做过这样的Y染色体调查。在犹太人中有4%的人姓科恩(Cohen),在希伯来语中,科恩的原意是犹太主教。据圣经记载,所有的主教都是3,000年前亚伦的后代。在随后的世代传递中,当然只有科恩的儿子才会叫科恩。研究者在以色列分析了一些叫科恩的男人的Y染色体,发现70%的科恩具有同源的Y染色体。虽然不叫科恩的犹太男人也有约15%具有科恩Y染色体,但这对血统的纯洁来说已经是一个相当不错的结果了。要知道在3,000年时间里,已经历了上百代的非常漫长的遗传链;只有每一代都忠诚地、小心地传递了这条Y染色体,才会在今天那么多的科恩身上存在古老的科恩Y染色体——任何一次偷情都可能打断这条遗传链。我们已经看到了有约30%的遗传链确实被打断了,而历史上也有一些叫科恩的男人偷偷地把自己的Y染色体塞给了别的犹太家族。

科恩Y染色体的故事还不仅仅是这些。在南非有个叫兰巴(lemba)的部落,传说他们来自北方的犹太人。这个部落有4个等级,它们之间互不通婚。研究者检查他们的Y染色体,意外地发现几乎所有的统治等级都具有同一来源的Y染色体,而这条Y染色体正好和上述科恩的Y染色体同源。这是显得有些匪夷所思。

首先,他们的长相和犹太人毫不相干,和周围的非洲黑人倒没什么区别;其次,没有任何犹太人大规模向南迁徙的历史记载;第三,除了Y染色体外,其他的基因都很难看出与犹太人的联系。唯一的解释是,在历史过程中有一个携带科恩Y染色体的家伙来到了兰巴部落,不知怎地留了种,随后留下的Y染色体通过遗传漂变的过程,在兰巴统治等级中扩散。经过多年后,使这个阶层的多数成员具有了这条染色体。很神奇吧!

Y染色体的DNA指纹已经大量用于个体鉴定、法庭调查和亲子鉴定中。与一般的常染色体DNA指纹分析相比,Y染色体DNA指纹的最大特点,是它所携带的男性信息,这有时候很有用。比如在刑事案件中,女性受害者的现场如果检出了Y染色体的信息,就提示有男性犯罪;如果检出的位置是生殖系统,就可能确定性犯罪。假如同时检出了不同的Y染色体序列呢?那当然提示发生了轮奸。不过,由于男性犯罪嫌疑人的所有父源男性亲属共享同一条Y染色体,有时要确凿地指出到底是父子兄弟中哪一位犯事了,还是有些困难,还要查常染色体。不过,有时候这也提供了一种便利。比如犯罪嫌疑人跑了,或一时找不到了,但他的兄弟、父亲、或儿子等人还在,就可以用他们的Y染色体进行比对。如果对上了,给犯罪嫌疑人定罪的可能性就大大提高了。

如果对自己的身世感兴趣,想追踪一下,可以去做DNA分析。这在我国还不普遍,但在一些移民较多的国家,比如美国就很常见。一些人在美国待了很多代,已经不知道自己的祖先是从哪儿来的了,或对自己祖先的传说有怀疑,就可以去鉴定DNA。要了解父系家族,就要分析Y染色体DNA;如果想知道母亲家族的来源,可以去分析线粒体DNA序列,因为线粒体DNA是母系遗传的。姓氏通常是父系遗传的线索,Y染色体又可作为姓氏标签,所以Y染色体的分析可以判定父系遗传的准确性,不过结果有可能引起尴尬。比如根据姓氏,一个美国人应该来自爱尔兰,Y染色体分析却指向了俄罗斯,说明历史上家族中某个女祖宗出过轨。如果某人的Y染色体分析指向某个宗教团体来源,而这个宗教和他目前的宗教信仰又有冲突,就很难办啦。

亲子鉴定也越来越流行。除了小孩子听人说自己是捡来的,很少会有人对生身母亲的真实性产生怀疑,所以线粒体DNA分析一般是不必要的;而Y染色体DNA分析就成了各种亲子鉴定公司的主要工作。目前主要使用STR(短串联重复序列)来进行Y染色体分析,所以叫做Y-STR分析。从1998年起,这类基因鉴定公司开始活跃起来。当年一个名叫“DNA-TYPE” 的公司在全美国高速公路旁边树起了广告牌,上面写着:“孩子的爸爸到底是谁? 请拨打DNA-TYPE ”。拨打电话的有男有女,他们或者是要求孩子他爸提供抚养费的单身妈妈,或者是心存怀疑的父亲。对于这种鉴定,如果当事的男人不在、藏起来了,或已经故去,因而无法直接做Y-STR检查时,可以由这个男人的男性生物学亲属替代去做。在三分之二以上的案例中,DNA证据显示母亲说了真话,情况还不算太坏。

在众多的亲子鉴定案例中,有一个因涉及到美国总统而特别有名,这就是第三任总统、独立宣言的起草者杰弗逊的私生子案。杰弗逊个性完美、才华超群,不但在政治上影响深远,在私生活上也堪称道德典范。杰弗逊的妻子曾被迫和两个后妈生活过,因而在她临死前告诉杰弗逊,不能忍受后妈养育他们自己的孩子。杰弗逊果然在随后的44年里未再续弦,成了没有“第一夫人”的鳏夫总统。不过有传言说,杰弗逊家的一个女黑奴莎丽?黑明斯所生的六个孩子都是杰弗逊的。杰弗逊否认此事,将它说成是政敌的栽赃。按说在当时的风俗下,奴隶主和女奴上床也不算什么出格的事,但对杰弗逊这样的大政治家就两样了。况且这个黑明斯还是杰弗逊妻子同父异母的妹妹,比杰弗逊小了30岁,杰弗逊本人又明确反对奴隶成为性奴……这太有损于杰弗逊在政治和道德上的光环了。由于没人说得清,或没人愿意澄清,这件轶事此后一直悬在那里。

上个世纪80年代DNA指纹技术出现以后,有好事者想起了这桩公案,开始进行有关调查,所用的武器就是Y染色体DNA的比对分析。这个比对的一方应是黑明斯儿子依斯顿的男性后代,这个找到了;另一方应是前总统本人的、也叫做杰弗逊的男性后代。杰弗逊总统没有男性直系后代,但找到了杰弗逊叔叔的男性后人,这事也就可以做了。结果发现,杰弗逊家族的Y染色体上有一个罕见的序列特征。非杰弗逊家族的人见不到这个特征,但依斯顿后人的Y染色体却出现了这一序列。现在事情明朗化了,杰弗逊极有可能是依斯顿的父亲。这个结论于1998年发表在英国《自然》杂志上。

不过问题依然没有彻底解决。研究结果只能说明依斯顿?黑明斯的生物学父亲是杰弗逊家族的某个男性成员,不一定非指向总统本人不可。有人分析了当年杰弗逊家族的每个男性嫌疑人的行踪,发现他们在黑明斯受孕的时候都没有访问过杰弗逊的庄园,只有杰弗逊本人在黑明斯每次有喜时都在场。这事到此该很清楚了吧?但鉴于杰弗逊本人的巨大声望,下结论还得谨慎,只能使用统计学的术语说:黑明斯子女的父亲是杰弗逊总统的可能性大于99%。

有了Y染色体这样一个甩不掉的男性个体标签,一个男性想四处播种,又不想承担各种义务和责任,今后算是难以做到了。如果一个家系在姓氏的传递中出了什么差错,Y染色体上的条形码可以纠正这种差错,还原出本来的生物谱系。

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