基因條碼
生命科學部梁嘉華博士解譯基因條碼如何幫助我們區分市面出售的假素食和驗證中藥成分。
香港科技大學生命科學系講師梁嘉華博士
早前,明報頭版揭發有寺院出售含有動物成分的素糕點,之前亦有報導指某超市出售的牛肉混有豬肉成份。其實是怎樣知道的呢?
要憑食品中找到的少量基因樣本去分辦不同物種,主要是靠基因條碼技術。
90年代中正值去氧核糖核酸複製和定序技術越來越成熟和普遍的時候,加拿大貴湖大學的Dr. Paul Hebert決心要利用這些技術去革新物種分類學。他的想法是,每個物種所表達出來的外表特徵都是因為他們各自擁有一些獨一無二的基因序列,如果我們能找到一個每個物種都有的基因,而物種中每個個體的基因序列相似,但物種間存在明顯差異,那我們就可以憑這個基因序列去分辨不同的物種。最後 Dr. Heber找到一段約600鹼基對覆蓋半個細胞色素c氧化酶次單元1(簡稱 COI)的基因序列最能夠表現大部分物種之間的差異,科學家遂將這一段序列用作「基因條碼」。
就像超級市場的貨品都附有一個格式標準的條碼,超級市場會先將條碼和貨品描述輸入到電腦,之後理貨或付款時只要將貨品條碼一掃,電腦就會顯示貨品的名稱和價錢。同樣,我們可事先收集豬、牛、羊、馬等的基因樣本,利用去氧核糖核酸排序找出相應的基因條碼,寫到電腦數據庫中,當從食物樣本中找到這些序列,經電腦配對後,就知道是哪種動物。
基因條碼技術大大加快了物種識別速度,將動物歸頪,並協助判斷某動物是否新品種,令我們更容易掌握每個地區的生物多樣性。這技術也幫助我們了解某些物種的飲食習慣,例如 2017年澳洲科廷大學就在澳州西部1500公里範圍內找到36個瀕危的海獅糞便樣本,利用基因條碼技從糞便窺探這種海獅的主要獵物種類和分佈,所得數據可以供政府參考去制定相應的保育措施。
基因條碼技術同時亦應用在科學驗證上。例如中藥材鑑定究、中成藥處方分析,驗證處方中含有甚麼成份,是犀牛角?鱷魚皮?還是穿山甲?或用於非法野生動物貿易的執法上,例如確定擺設屬於非法的象牙製品,還是合法的長毛象牙製品。可見基因條碼技術在現今科學的重要性。