DNA鑑定的問題

脱氧核糖核酸（英語：Deoxyribonucleic acid，縮寫為DNA）又稱去氧核糖核酸，是一種分子，可組成遺傳指令，以引導生物發育與生命機能運作。主要功能是長期性的資訊儲存，可比喻為「藍圖」或「食譜」[1]。其中所包含的指令，是建構細胞中其他的化合物，如蛋白質與RNA所需。帶有遺傳訊息的DNA片段稱為基因，其他的DNA序列，有些直接以自身構造發揮作用，有些則參與調控遺傳訊息的表現。
DNA是一種長鏈聚合物，組成單位稱為核苷酸。長鏈骨架是由糖類與磷酸分子組成，兩者之間以酯鍵相連。每個糖分子都與四種鹼基裡的其中一種相接，這些鹼基沿著DNA長鍊所排列而成的序列，可組成遺傳密碼，是蛋白質胺基酸序列合成的依據。讀取密碼的過程稱為轉錄，是根據DNA序列複製出一段稱為RNA的核酸分子。多數RNA帶有合成蛋白質的訊息，另有一些本身就擁有特殊功能，例如構成核糖體的rRNA、進行基因剪接作用的snRNA，或是參與RNA干擾的siRNA。
在細胞內，DNA能組織成一種稱為染色體的結構，而細胞中的整組染色體則統稱為基因組。染色體在細胞分裂之前會先行複製，此過程稱為DNA複製。對真核生物，如動物、植物及真菌而言，染色體是存放於細胞核內；對於原核生物而言，如細菌，則是存放在細胞質中的類核裡。染色體上的染色質蛋白，如組織蛋白，能夠將DNA組織並壓縮，以幫助DNA與其他蛋白質進行交互作用，進而調節基因的轉錄。
技術應用

遺傳工程


參見：分子生物學及遺傳工程
重組DNA技術在現代生物學與生物化學中受到廣泛應用，所謂重組DNA，是指集合其他DNA序列所製成的人造DNA，可以質體或以病毒載體搭載所想要的格式，將DNA轉型到生物個體中[127]。經過遺傳改造處裡之後的生物體，可用來生產重組蛋白質，以供醫學研究使用[128]，或是於農業上栽種[129][130]。

法醫鑑識


參見：遺傳指紋分析
鑑識科學家可利用犯罪現場遺留的血液、精液、皮膚、唾液或毛髮中的DNA，來辨識可能的加害人。此過程稱為遺傳指紋分析或DNA特徵測定，此分析方法比較不同人類個體中許多的重複DNA片段的長度，這些DNA片段包括短串聯重複序列與小衛星序列等，一般來說是最為可靠的罪犯辨識技術[131]。不過如果犯罪現場遭受多人的DNA污染，那麼將會變得較為複雜難解[132]。首先於1984年發展DNA特徵測定的人是一名英國遺傳學家阿萊克·傑弗裡斯[133]。到了1988年，英國的謀殺案嫌犯科林·皮奇福克，成為第一位因DNA特徵測定證據而遭定罪者[134]。利用特定類型犯罪者的DNA樣本，可建立出資料庫，幫助調查者解決一些只從現場採集到DNA樣本的舊案件。此外，DNA特徵測定也可用來辨識重大災害中的罹難者[135]。

歷史學與人類學


參見：種系發生學及遺傳系譜學
由於DNA在經歷一段時間後會積聚一些具有遺傳能力突變，因此其中所包含的歷史訊息，可經由DNA序列的比較，使遺傳學家瞭解生物體的演化歷史，也就是種系[136]。這些研究是種系發生學的一部分，也是演化生物學上的有利工具。假如對物種以內範圍的DNA序列進行比較，那麼群體遺傳學家就可得知特定族群的歷史。此方法的應用範圍可從生態遺傳學到人類學，舉例而言，DNA證據已被試圖用來尋找失蹤的以色列十支派[137][138]。DNA也可以用來調查現代家族的親戚關係，例如建構莎麗·海明斯與托馬斯·傑弗遜的後代之間的家族關係，研究方式則與上述的犯罪調查相當類似，因此有時候某些犯罪調查案件之所以能解決，是因為犯罪現場的DNA與犯罪者親屬的DNA相符[139]。

生物資訊學


參見：生物資訊學
生物資訊學影響了DNA序列資料的運作、搜尋與資料挖掘工作，並發展出各種用於儲存並搜尋DNA序列的技術，可進一步應用於電腦科學，尤其是字串搜尋演算法、機器學習以及資料庫理論[140]。字串搜尋或比對演算法是從較大的序列或較多的字母中，尋找單一序列或少數字母的出現位置，可發展用來搜尋特定的核苷酸序列[141]。在其他如文本編輯器的應用裡，通常可用簡單的演算法來解決問題，但只有少量可辨識特徵的DNA序列，卻造成這些演算法的運作不良。序列比對則試圖辨識出同源序列，並定位出使這些序列產生差異的特定突變位置，其中的多重序列比對技術可用來研究種系發生關係及蛋白質的功能[142]。由整個基因組所構成的資料含有的大量DNA序列，例如人類基因組計畫的研究對象。若要將每個染色體上的每個基因，以及負責調控基因的位置都標示出來，會相當困難。DNA序列上具有蛋白質或RNA編碼特徵的區域，可利用基因識別演算法辨識出來，使研究者得以在進行實驗以前，就預測出生物體內可能表現出來的特殊基因產物[143]。

DNA與電腦


參見：DNA運算
DNA最早在運算上應用，是解決了一個屬於NP完全的小型直接漢彌爾頓路徑問題[144]。DNA可作為「軟體」，將訊息寫成核苷酸序列；並以酵素或其他分子作為「硬體」進行讀取或修飾。舉例來說，作為硬體的限制酶FokI可以搭載一段具有軟體功能的GGATG序列DNA，再以其他的DNA片段進行輸入，並與軟硬體複合物產生反應，最後輸出另一段DNA[145]。這種類似圖靈機的裝置可應用於藥物治療。此外DNA運算在能源消耗、空間需求以及效率上優於電子電腦，且DNA運算為具有高度平行（見平行運算）的計算方式。許多其他問題，包括多種抽象機器的模擬、布爾可滿足性問題，以及有界形式的旅行推銷員問題，皆曾利用DNA運算做過分析[146]。由於小巧緊密的特性，DNA也成為密碼學理論的一部分，尤其在於能夠利用DNA有效地建構並使用無法破解的一次性密碼本[147]。


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/DNA_nanostructures.png/250px-DNA_nanostructures.png



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
自我組裝產生的DNA奈米結構。A圖為DNA瓦片結構，含有4條DNA雙螺旋產生的交叉。B圖為電子顯微鏡下觀測的結果。

DNA與奈米科技


參見：DNA奈米科技
DNA的分子性質，例如自我組裝特性，使其可用於進行某些奈米尺度的建構技術，例如利用DNA作為模板，可導引半導體晶體的生長[148]。或是利用DNA本身，來製成一些特殊結構，例如由DNA長鏈交叉形成的DNA「瓦片」（tile）[149]或是多面體[150]。此外也可以做出一些可活動的元件，例如奈米機械開關，此機械可經由使DNA在不同的光學異構物（B型與Z型）之間進行轉變，而使構形發生變化，導致開關的開啟或關閉[151]。還有一種DNA機械含有類似鑷子的構造，可加入外來DNA使鑷子進行開合的動作，並排出廢物DNA，此時DNA的作用類似「燃料」[152]。DNA所建構出來的裝置，也可用來作為上述的DNA運算工具。
ps:係不可以