법의학 곤충학에서의 DNA 사용

Use of DNA in forensic entomology
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법의학 곤충학에서 DNA의 사용은 법의학 곤충학의 세 가지 측면 중 하나인 도시, 저장 제품 및 의료 범죄 곤충학 중 하나에 초점을 맞추는 것을 말한다.이 기사는 의학 범죄 곤충학과 다양한 수혈 곤충의 DNA 분석 방법에 초점을 맞추고 있다.

법의학 곤충학은 법 집행에 있어 매우 중요한 측면이다.수집할 수 있는 정보의 크기를 통해, 수사관들은 사망 시각, 장소, 특정 지역에 시신이 얼마나 오래 있었는지, 이동했는지, 그리고 다른 중요한 요소들을 더 정확하게 판단할 수 있다.결과적으로, 법의학 곤충학은 법 집행관들에 의해 수많은 사건에서 도구로 사용될 수 있다.

혈액분 추출

DNA를 분리해 분석하기 위해 곤충의 복부에서 혈액을 추출하려면 먼저 곤충을 96% 에탄올에 넣어 죽여야 한다.죽은 곤충은 분석될 때까지 -20 °C에서 보관할 수 있습니다.분석이 필요할 때, 복부 후단을 해부하고 25mg의 조직을 채취하여 DNA를 추출해야 한다.복부에 난 상처는 [1]배를 피할 수 있도록 면도날로 최대한 후방에 가깝게 만들어야 한다.DNA 추출 키트를 사용하여 DNA를 조직에서 추출합니다.DNA가 둘 이상의 개체로부터 얻은 샘플과 혼합된 경우, 종별 프라이머를 사용하여 분리된다.일단 추출되고 분리된 DNA 샘플은 중합효소 연쇄반응(PCR)을 거쳐 증폭되고 동정된다.

PCR은 종 고유의 미토콘드리아 DNA를 분석함으로써 작용한다. PCR은 현재 가장 일반적으로 사용되는 종 식별 방법이다.이는 생물학적 소재가 소량만 필요하고, 특별히 신선하지 않은 소재도 활용할 수 있다는 점에서 민감도가 높기 때문이다.샘플을 냉동하여 보관할 수 있으며, 이후 PCR에 사용할 수 있습니다.

DNA는 곤충의 복부에 도달하는 데 1시간이 걸리기 때문에 곤충이 먹이를 준 후 1시간에서 44시간 후에 DNA가 증폭될 수 있다.일부 연구에 따르면 혈액 식사의 출처는 수유 후 2개월까지 파악될 수 있다.

DNA를 증폭하려면 먼저 1분 동안 95°C 온도에 노출한 후 30주기의 95°C 노출을 통해 변성시켜야 합니다.그런 다음 변성된 DNA가 특정 프라이머와 혼합됩니다.2% 아가로스겔에 크로마토그래프를 실시하여 착색하여 자외선 형광으로 관찰한다.DNA는 게놈 고유의 반복적인 요소를 찾고 그것을 알려진 예와 비교함으로써 확인된다.

법의학적으로 중요한 혈식성 곤충

인간은 끊임없이 혈식성 곤충을 먹이로 삼는다.섭취한 혈액을 회수하여 채취한 사람의 신원을 확인하는 데 사용할 수 있습니다.물린 자국과 물린 자국에 대한 반응은 곤충이 발견되는 지역에 사람을 배치하는 데 사용될 수 있다.

디프테라목

파리(Diptera)는 다음과 같이 [2]이용되었습니다.

  • 모기과, 물총새과
    불규칙한 식습관으로 인해 모기는 귀중한 DNA [3]증거를 제공할 수 있다.멀티플렉스 PCR은 한 마리의 [4]모기에게 물린 사람을, 심지어 혈액을 [5][6]섭취한 며칠 후에도, 믿을 수 있는 식별을 가능하게 한다.곤충의 높은 이동성, 소비된 혈액의 소화(DNA의 분해), 반복적인 먹이 때문에 곤충들은 가능한 한 빨리 수집되어야 할 필요가 있지만, 죽은 표본 또한 잠재적으로 귀중한 DNA의 [7]원천이다.연구는 모기의 광범위한 존재와 사람을 잡아먹는 친화력 때문에 모기에 초점을 맞추고 있다.
  • 물매미과 물매미과
  • 쐐기파리과
  • 히포보스크과 목양케드
  • 안정적이고 뿔이 있는 파리과 쥐과
  • 모래파리, 물파리과, 물파리아과
  • 스니프파리과
  • 검은파리과 검은파리과
  • 말파리과 말파리과

시포나테라 주문

여기에 열거된 벼룩들은 DNA 식별을 위해 잠재적으로 사용될 수 있는 인간들에 의해 흔히 마주치는 벼룩들이다.

반달팽이목

Cimex rectularius는 인간의 필수 기생충이다.거주지의 침대 벌레 개체군 샘플을 검사하고 물린 곳이 없는지 검사하면, 그들이 온대 [8]기후에서 일주일에 한 번 정도 먹이를 주는 것이 관찰되었기 때문에, 최근 이 구조물을 방문했을 가능성이 있다는 것을 밝혀낼 수 있다.최근 북미에서 빈대 개체군의 재등장과 법의학 분야에 대한 관심이 높아지면서 빈대가 유용한 조사 [9]도구임이 입증될 수 있다.최근 연구는 인간의 DNA가 먹이를 준 후 최대 60일 동안 침상 곤충으로부터 회복될 수 있다는 것을 밝혀냄으로써 법의학 곤충학에서 이 곤충의 잠재적인 사용을 증명한다.

프티라페라목

이는 다른 사람과의 접촉의 지표가 될 수 있다.인간과 밀접하게 연관된 많은 종들은 개인 간에 쉽게 옮겨질 수 있다.신체와 머릿니의 혈액 식사를 사용하는 여러 사람의 DNA 감정은 실험실 [12]환경에서 입증되었습니다.

아목 아노플루라

기타 절지동물

익소디다목

범행 현장에서 진드기가 떼어져 땅에 떨어질 확률이 낮기 때문에 많은 양의 혈액과 림프를 섭취하더라도 큰 도움이 되지 않을 수 있다.그러나 관심 영역에서 발진 진드기가 발견되면 식별을 위한 충분한 유전자 물질을 포함할 수 있다.

채취한 DNA 분석

종의 DNA 식별은 법의학 [13]곤충학에서 매우 유용한 도구가 될 수 있다.비록 이것이 시각적 식별을 통해 종래의 식별을 대체하지는 않지만, 매우 비슷하거나 동일한 물리적 및 행동적 [14]특성을 가진 두 종을 구별하는 데 사용될 수 있다.DNA 분석을 시도하기 전에 종래의 방법을 통한 철저한 감식이 필요하다.이 DNA는 몸, 다리, 세태, 더듬이 등을 포함한 곤충의 거의 모든 부분에서 얻을 수 있다.세계에는 약 100만 종의 생물이 존재하며 아직 확인되지 않은 종들도 더 많이 있다."삶의 바코드"라고 불리는 프로젝트가 폴 D 박사에 의해 시작되었습니다. N. Hebert, 모든 종에 의해 세포 호흡에 사용되지만 모든 종에 따라 다른 유전자를 확인했습니다.이 순서의 차이는 곤충학자들이 두 개의 유사한 종을 쉽게 식별하는데 도움을 줄 수 있다.

DNA 배열은 기본적으로 중합효소 연쇄 반응(PCR), 배열 반응, 겔 전기 영동의 세 단계로 이루어집니다.PCR은 염색체의 긴 사슬을 훨씬 짧고 작동 가능한 조각으로 쪼개는 단계이다.이 조각들은 조각 세트를 만들기 위한 패턴으로 사용됩니다.이들 fragment는 1개의 베이스로 길이가 다르기 때문에 식별에 도움이 됩니다.그 조각들은 겔 [15]전기영동에 의해 분리된다.이 과정은 전기를 사용하여 DNA 조각이 겔 매트릭스를 통과할 때 크기별로 분리됩니다.전류가 존재하면 음의 DNA 가닥이 전류의 양극을 향해 이동합니다.작은 DNA 조각은 큰 분자보다 훨씬 더 쉽게/빠르게 겔 모공을 통과합니다.겔의 바닥에서 파편들은 레이저 빔을 통과하며, 레이저 빔은 통과하는 베이스에 따라 다른 색을 발산합니다.

레퍼런스

  1. ^ 피자로, 후안 등Kinrtoplastid Biol Dis, V. 6, 2007의 "Changas 질병 벡터인 Triatoma infestans에서 기니피그 혈액 분식을 식별하는 방법"
  2. ^ Gibson G, Torr S.J.(1999) 숙주 자극에 대한 Hematophagous Diptera의 시각 및 후각 반응.의료 및 수의 곤충학:제13권: pp 2-23
  3. ^ S. Spitaleri, C. Romano, E. Di Luise, E. Ginestra, L. Saravo, 범죄현장에서 발견된 모기로부터 인간 DNA의 유전자형식이 발견되었다.축하합니다. Ser. 1288 (2006) 574~576.
  4. ^ Curic, Goran; Hercog, Rajna; Vrselja, Zvonimir; Wagner, Jasenka (2014). "Identification of person and quantification of human DNA recovered from mosquitoes (Culicidae)". Forensic Science International: Genetics. 8 (1): 109–112. doi:10.1016/j.fsigen.2013.07.011. PMID 24315597.
  5. ^ Chow-Shaffer, E; Sina, B; Hawley, WA; De Benedictis, J; Scott, TW (2000). "Laboratory and Field Evaluation of Polymerase Chain Reaction-Based Forensic DNA Profiling for Use in Identification of Human Blood Meal Sources of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae)". Journal of Medical Entomology. 37 (4): 492–502. doi:10.1603/0022-2585-37.4.492. PMID 10916289.
  6. ^ Curic, Goran; Hercog, Rajna; Vrselja, Zvonimir; Wagner, Jasenka (2014). "Identification of person and quantification of human DNA recovered from mosquitoes (Culicidae)". Forensic Science International: Genetics. 8 (1): 109–112. doi:10.1016/j.fsigen.2013.07.011. PMID 24315597.
  7. ^ Spitaleri, S.; Romano, C.; Luise, E. Di; Ginestra, E.; Saravo, L. (2006). "Genotyping of human DNA recovered from mosquitoes found on a crime scene". Int. Congr. Ser. 1288: 574–576. doi:10.1016/j.ics.2005.11.055.
  8. ^ Reinhardt K, Siva-Jothy M (2007) Biology of the Bed Bugs (Cimicidae).Annu. Entomol 목사:제52권, 페이지 351~74
  9. ^ "Bed Bug Information (Identification, Biology, and Control)" Harvard University, Environmental Health and Safety 2005.2008년 3월 19일 접속
  10. ^ Szalanski, A.L; Austin, J.W.; McKern, J.A.; McCoy, T.; Steelman, C.D.; Miller, D.M. (2006). "Time course analysis of bed bug, "Cimex lectularius" L., (Hemiptera: Cimicidae) blood meals using PCR". Journal of Agricultural and Urban Entomology. 23: 237–241.
  11. ^ Szalanski, A.L.; Austin, J.W.; McKern, J.A.; Steelman, C.D.; Miller, D.M.; Gold, R.E. (2006). "Isolation and characterization of human DNA from bed bug, "Cimex lectularius" L., (Hemiptera: Cimicidae) blood meals". Journal of Agricultural and Urban Entomology. 23: 189–194.
  12. ^ Mumcuoglu, KY; Gallili, N; Reshef, A; Brauner, P; Grant, H (2004). "Use of Human Lice in Forensic Entomology". Journal of Medical Entomology. 41 (4): 803–806. doi:10.1603/0022-2585-41.4.803. PMID 15311479.
  13. ^ Wells, J.D.; Stevens, J.R. (2008). "Application of DNA-Based Methods in Forensic Entomology". Annual Review of Entomology. 53: 103–120. doi:10.1146/annurev.ento.52.110405.091423. PMID 17685848.
  14. ^ 맨스필드, 베티"DNA 법의학"인간 게놈 프로젝트 정보. 2008년 2월 21일 2008년 3월 2일.
  15. ^ 클럭, 윌리엄, 마이클 커밍스.유전학의 필수.제6회어퍼 새들리버, 뉴저지주: 프렌티스 홀, 2007.