Brug af DNA i retsmedicinsk entomologi - Use of DNA in forensic entomology
| En del af en serie om |
| Retsmedicinsk videnskab |
|---|
 |
Brug af DNA i retsmedicinsk entomologi henviser til fokus i retsmedicin på et af de tre aspekter af retsmedicinsk entomologi : urbane , lagrede produkter og medicinsk-kriminelle entomologier. Denne artikel fokuserer på medico-kriminel entomologi og hvordan DNA analyseres med forskellige blodfodrende insekter.
Retsmedicinsk entomologi er et meget vigtigt aspekt for retshåndhævelse. Med omfanget af information, der kan indsamles, kan efterforskere mere nøjagtigt bestemme dødstidspunktet, placering, hvor længe et legeme har været i et bestemt område, hvis det er blevet flyttet og andre vigtige faktorer. Som et resultat kan retsmedicinsk entomologi bruges af retshåndhævende embedsmænd som et værktøj i mange tilfælde.
Ekstraktion af blodmel
For at udvinde et blodmel fra et insekts underliv for at isolere og analysere DNA skal insektet først dræbes ved at placere det i 96% ethanol . Det dræbte insekt kan opbevares ved -20 ° C indtil analyse. Når det er tid til analyse, skal DNA'et derefter ekstraheres ved at dissekere den bageste ende af maven og samle 25 mg væv. Skæringen i maven skal foretages med et barberblad så tæt på den bageste som muligt for at undgå maven. Ved hjælp af et DNA-ekstraktionssæt ekstraheres DNA'et fra vævet. Hvis DNA blandes med prøver fra mere end et individ, separeres det ved hjælp af en artsspecifik primer. Når DNA-prøven er ekstraheret og isoleret, gennemgår den en polymerasekædereaktion (PCR), amplificeres og identificeres.
PCR fungerer ved at analysere artsspecifikt mitokondrie-DNA . PCR er i øjeblikket den mest almindeligt anvendte metode til artsidentifikation. Dette skyldes, at det er meget følsomt, fordi det kun kræver en lille mængde biologisk materiale og også kan anvende materiale, der ikke er særlig frisk. Prøven kan fryses og opbevares, mens den stadig er anvendelig til senere PCR.
DNA kræver en time for at nå maven til et insekt, så DNA kan amplificeres en til fireogfyrre timer efter et insektfoder. Nogle undersøgelser tyder på, at kilden til et blodmåltid kan bestemmes op til to måneder efter fodring.
For at amplificere DNA skal det først denatureres ved at udsætte det for en 95 ° C temperatur i et minut efterfulgt af tredive cyklusser med tredive-sekundære 95 ° C eksponeringer. Derefter blandes denatureret DNA med en specifik primer. En kromatograf udføres på 2% agarosegel, farves og ses med UV-fluorescens. DNA'et identificeres ved at lede efter genomspecifikke gentagne elementer og ved at sammenligne det med kendte eksempler.
Hæmatofagiske insekter af retsmedicinsk betydning
Mennesker fodres konstant med hæmatofagiske (blodfodrende) insekter. Det indtagne blod kan genvindes og bruges til at identificere den person, hvorfra det blev taget. Bidemærker og reaktioner på bid kan bruges til at placere en person i et område, hvor disse insekter findes.
Bestil Diptera
Følgende blandt fluerne ( Diptera ) er blevet brugt:
- Myg, familie Culicidae
- På grund af uregelmæssige fodringsvaner kan myg give værdifuldt DNA-bevis. Multiplex PCR muliggør pålidelig identifikation af bidte individer fra kun en myg, selv få dage efter at have taget et blodmåltid. Insekterne skulle samles så hurtigt som muligt på grund af insektets høje mobilitet, fordøjelse af forbrugt blod (nedbrydning af DNA) og gentagen fodring, selvom døde prøver også er potentielt værdifuld kilde til bevis DNA. Forskning er koncentreret om myggen på grund af sin udbredte tilstedeværelse og tilhørsforhold til fodring med mennesker.
- Bittende midges, familie Ceratopogonidae
- Tsetsefluer, Familie Glossinidae
- Får Keds, Familie Hippoboscidae
- Stald- og hornfluer, Family Muscidae
- Sandfluer, Family Psychodidae , underfamilie Phlebotominae
- Skarfluer , familie Rhagionidae
- Sorte fluer, familie Simuliidae
- Heste fluer, familie Tabanidae
Bestil Siphonaptera
Her er lopper, som mennesker ofte støder på, potentielt kan bruges til DNA-identifikation.
- Stiktæt og chigoe loppe , Family Hectopsyllidae (tidligere Tungidae)
- Katteloppe ( Ctenocephalides felis )
- Nordlig rotteloppe ( Nosopsyllus fasciatus )
- Menneskelig loppe ( Pulex irritans )
- Orientalsk rotte loppe ( Xenopsylla cheopis )
Bestil Hemiptera
- Væggelus ( Cimex lectularius )
Cimex lectularius er en obligatorisk parasit hos mennesker. Test af en prøve af en bopæls bed bugpopulation og screening for bid kunne afsløre mulige nylige besøgende til strukturen, da det er blevet observeret, at de fodrer ca. en gang om ugen under tempererede forhold. En nylig genopståen af bedbugspopulationer i Nordamerika såvel som voksende interesse inden for retsmedicin kan vise sig, at bedbugs er nyttige efterforskningsværktøjer. Nylige undersøgelser har afsløret, at humant DNA kan udvindes fra sengebugs i op til 60 dage efter fodring, hvilket viser den potentielle anvendelse af dette insekt i retsmedicinsk entomologi
- Assassin bugs, Family Reduviidae
Bestil Phthiraptera
Lus kan være indikatorer for kontakt med en anden person. Mange arter tæt forbundet med mennesker kan let overføres mellem individer. DNA-identifikation af flere individer, der bruger blodmåltider fra krop og hovedlus, er blevet demonstreret i laboratorieindstillinger.
Underordnet Anoplura
- Hovedlus ( Pediculus humanus capitis )
- Krop lus ( Pediculus humanus humanus )
- Pubic lus ( Pthirus pubis )
Andre leddyr
Bestil Ixodida
På grund af den lave sandsynlighed for, at en flåt løsner sig og falder til jorden på gerningsstedet, er disse muligvis ikke særdeles nyttige uanset den store mængde blod og lymfe, de indtager. Imidlertid, hvis der findes et forkert kryds i et interesseområde, vil det sandsynligvis indeholde tilstrækkeligt genetisk materiale til identifikation.
Analyse af indsamlet DNA
DNA-identifikation af arter kan være et meget nyttigt redskab i retsmedicinsk entomologi. Selv om det ikke erstatter konventionel identifikation af arter gennem visuel identifikation, kan den bruges til at skelne mellem to arter med meget ens eller identiske fysiske og adfærdsmæssige egenskaber. En grundig identifikation af arten ved hjælp af konventionelle metoder er nødvendig inden et forsøg på DNA-analyse. Dette DNA kan opnås fra praktisk talt enhver del af insektet, inklusive kroppen, benet, setae, antenner osv. Der er omkring en million arter beskrevet i verden og mange flere, der stadig ikke er blevet identificeret. Et projekt med betegnelsen " livets stregkode " blev lanceret af Dr. Paul DN Hebert , hvor han identificerede et gen, der bruges i cellulær respiration af alle arter, men som er forskelligt i hver art. Denne forskel i rækkefølge kan hjælpe entomologer med let at identificere to lignende arter.
DNA-sekventering udføres grundlæggende i tre trin: polymerasekædereaktion (PCR) efterfulgt af en sekventeringsreaktion og derefter gelelektroforese . PCR er et trin, der spalter den lange kæde af kromosomer i meget kortere og brugbare stykker. Disse stykker bruges som mønstre til at skabe et sæt fragmenter. Disse fragmenter er forskellige i længden fra hinanden ved hjælp af en base, hvilket er nyttigt ved identifikation. Disse sæt fragmenter adskilles derefter ved gelelektroforese. Denne proces bruger elektricitet til at adskille DNA-fragmenter efter størrelse, når de bevæger sig gennem en gelmatrix. Med tilstedeværelsen af en elektrisk strøm marcherer den negative DNA-streng mod den positive pol af strømmen. De mindre DNA-fragmenter bevæger sig meget lettere / hurtigere gennem gelporerne end større molekyler. I bunden af gelen går fragmenterne gennem en laserstråle, der udsender en tydelig farve i henhold til basen, der passerer igennem.