从法医相关性昆虫体内提取人类DNA的研究进展
【摘要】本文从嗜血性昆虫、嗜尸性昆虫、嗜骨性昆虫及实验技术等多角度阐述了从法医相关性昆虫嗉囔中提取人类dna的可
行性及国际研究和应用进展。
【关键词】法医昆虫学;嗉囔;个体识别;dna
【中图分类号】d919.1
【文献标识码】b
【文章编号】1007—9297(2005)04—0308~04
随着分子生物学技术的发展,dna在刑事案件及
民事案件中发挥了巨大的作用。对于死亡重罪中的个
体识别及将罪犯与现场的关联方面.dna技术屡建奇
功。而在亲子鉴定,打击拐卖人口方面,dna技术也展
现了其非凡的魅力。目前较常见有从现场血痕、毛发、
牙齿、香烟过滤嘴及搔抓当事人时指甲缝中的残留物
中提取扩增dna。同时,作为新兴学科,法医昆虫学在
人类dna的提取扩增中逐渐得以应用。
法医昆虫学是介于法医学和昆虫学的交叉学科,
主要用于刑事案件中被害人死亡时间的推断(pmi)。
【作者简介】万香波(1980- )~j,河南西峡人,中山大学基础医学院法医病理研究生。tel:+86—20-33080271,e-mail:wan1712@eyou.com
[通信作者】王江峰,法医病理博士后,副教授;研究方向:法医昆虫学。
[基金项目】国家自然科学基金项目“基于嘈尸性昆虫的死亡时间推断”(基金编号:30100216);广东省自然科学基金项目(基金编号:001386)
法律与医学杂志2005年第12卷(第4期)
目前法医昆虫学方法已被认为是腐败尸体死亡时间
推断最有效的方法。除此之外,法医昆虫学亦可用于
死亡地点、死者中毒情况甚至死者身份的判别。日常
临案工作常见的为嗜尸性、嗜血性昆虫。由于其在现
场取食尸体组织,叮吸当事人的血液,因而扩增其胃
肠道(即嗉囔)中未消化的人的dna、线粒体dna,则
可望成为谋杀、强奸等案件以及用于死亡时间推断的
昆虫是否与被害人尸体相关中个体识别的直接证据。
嗉囔作为昆虫的食物储存器官而非消化器官。故而没
有蛋白水解酶的分泌。虽然昆虫在吞噬食物时其唾液
中有少量蛋白酶,但这种预消化对宿主dna的降解
很少。故而对嗉囔内容物中的宿主dna进行提取、扩
增则成为个人识别的理想底物。
一
、法医相关性昆虫
(一)嗜血性昆虫
临案工作中常见的嗜血性昆虫为虱和蚊。由于其
常常从一宿主转移至另一宿主,因而使之成为强奸、
谋杀等案件中当事人曾在案发现场的有力证据。
法医临案中常见的蚊为按蚊(diptera:culicidae),最
初常用免疫学方法通过对血型的检验进行个体识别
的粗筛以及确定被蚊吸食的脊椎动物的种系。[1,21随后
的研究发现,用pcr方法从按蚊(diptera:culicidae)的
嗉囔(blood mea1)中扩增宿主dna,其吸食血液后的
消化时间在0,8,16,24,32h时与宿主dna的成功扩
增率在逻辑回归曲线上呈明显的负相关,且宿主dna
扩增的成功率在吸食后12—24 h时下降得最快(p=
0.001)。但通过对扩增的tc一11、vwa两段短串联重
复序列(str)的观察发现,在上述任一时点嗉囔内血
量的多少对两位点的成功扩增影响不大,且在同一时
点,两位点扩增的成功率几乎相等(p=0.85)。此外,周
围环境对蚊的消化速率影响较大,32cc时的消化速率
为22ci=时的两倍。通过在实验室温度为27℃、吸食血
液后最长32 h时仍可扩增出宿主dna的事实,可知
在温度升高或降低时其成功扩增的极限时间亦随之
缩短或延长。[31由此可见,由于分子生物学中pcr技
术的成熟,使微量dna的成功扩增成为可能。因而从
蚊的嗉囔中提取扩增宿主dna时,影响扩增成功与否
的主要因素是吸食后的消化时间而非嗉囔内血量的
多少。
寄生于人身上的虱分为体虱与头虱。replogle等网
最早于1994年从17只阴虱的排泄物中通过amp—
flp技术获得了人类特异性基因座d1s180及
humtho1,其与阴虱所寄生的宿主相一致,但是re—
plogle并未扩增出完整的dna。lord等[51在1999年
成功地从阴虱pthirus pubis(l)中分离、扩增出宿主的
线粒体dna(mtdna)。人类线粒体dna(mtdna)位于
核染色体外,具有组织特异性,为共价闭合的环状双链
dna分子。没有重组、倒置、易位等突变现象,具有较
高的保守性,组成也相当稳定,严格遵守母系遗传。人
类线粒体dna大小为16.5kb,包括2s rrna、22s
trna及13个编码特定功能多肽的基因。[6,71每一个体
细胞内核dna仅有两个拷贝,而线粒体dna却有上
千个拷贝。因而在细胞的量较少或是检材高度降解,难
以对核dna成功扩增时,对线粒体dna进行扩增,结
果则较为理想。目前此技术已广泛地应用于人的毛
发、骨、牙齿等的检验。【蝴由于体虱常从一宿主转移至
另一宿主,mumcuoglu等【 从2只体虱中成功扩增出
与其所寄生宿主相符的混合dna,体虱在吸食血液后
的20h内,用于个体识别的基因座d16s539、d7s820、
d13s317均可同时扩增。值得注意的是,欲从虱消化道
中提取宿主dna至少需要2只体虱或是6只头虱。
这是因为头虱体型较小,每次吸食的血量亦较少,但是
其消化速率却较体虱要快。另外欲成功提取宿主
dna,须用消毒棉签将虱捣碎,否则无法进行pcr扩
增。且因提取物较少,故为保证成功扩增,至少需要35
个循环。显而易见,虱由于其活动范围局限,仅在密切
接触时才从一宿主转至另一宿主,因而在诸如强奸等
案件中,若能从中提取并用pcr扩增出当事人双方的
dna或线粒体dna,则可为庭审提供最有力的证据。
但其最大的局限性在于其时效性——若吸食的血液
已被完全消化,则无法进行pcr扩增,此时可尝试用
amp-flp技术对虱排泄物进行分析,以寻找相关的基
因信息。
(二)嗜尸性昆虫
在法医检案中常常遇到这样的情形:现场除蝇蛆
外无其他阳性发现,而蝇蛆是该处曾发生动物体腐烂
的直接证据。若能从蝇蛆嗉囔中提取出宿主dna,则
可有力地证明现场移尸的推断。同理,通过尸体上滋生
的嗜尸性昆虫可对高度腐败的尸体进行死亡时间推
断(pmi)。[11 141若可从其嗉囔中获得宿主dna,即可证
明其与尸体的依存关系,而非暂时寄生或路过。此时即
可通过嗜尸性昆虫的发展演替规律进行准确的死亡
时间推断。
richard zehner等[151通过对10具尸体上的丽蝇
(diptera,ealliphoridae)、2具尸体上的麻蝇(diptera,
sareophagidae)、1具尸体上的家蝇(diptera,muscidae)
· 310 ·
的研究发现。除未能从其中4具尸体上附着的蝇蛆嗉
囔中获得str外。其余9具尸体上附着的蝇蛆嗉囔中
均获得与寄生宿主一致的str(其中7具尸体上蝇蛆
嗉囔中的str较完整,其余2具的不完整。其中一具
已死亡4个月.由于所处其温度较低使得dna的降
解速率减慢。故而亦成功地扩增出完整的宿主dna)。
考虑到现场尸体在滋生寄生昆虫时均已有不同程度
的腐败。dna的降解亦随之发生。鉴于核dna与线粒
体dna在体细胞内拷贝数的巨大差异。当无法提取
扩增出核dna时。运用pcr技术扩增线粒体dna。
其结果相对较为理想。上述4例未成功扩增出
行性及国际研究和应用进展。
【关键词】法医昆虫学;嗉囔;个体识别;dna
【中图分类号】d919.1
【文献标识码】b
【文章编号】1007—9297(2005)04—0308~04
随着分子生物学技术的发展,dna在刑事案件及
民事案件中发挥了巨大的作用。对于死亡重罪中的个
体识别及将罪犯与现场的关联方面.dna技术屡建奇
功。而在亲子鉴定,打击拐卖人口方面,dna技术也展
现了其非凡的魅力。目前较常见有从现场血痕、毛发、
牙齿、香烟过滤嘴及搔抓当事人时指甲缝中的残留物
中提取扩增dna。同时,作为新兴学科,法医昆虫学在
人类dna的提取扩增中逐渐得以应用。
法医昆虫学是介于法医学和昆虫学的交叉学科,
主要用于刑事案件中被害人死亡时间的推断(pmi)。
【作者简介】万香波(1980- )~j,河南西峡人,中山大学基础医学院法医病理研究生。tel:+86—20-33080271,e-mail:wan1712@eyou.com
[通信作者】王江峰,法医病理博士后,副教授;研究方向:法医昆虫学。
[基金项目】国家自然科学基金项目“基于嘈尸性昆虫的死亡时间推断”(基金编号:30100216);广东省自然科学基金项目(基金编号:001386)
法律与医学杂志2005年第12卷(第4期)
目前法医昆虫学方法已被认为是腐败尸体死亡时间
推断最有效的方法。除此之外,法医昆虫学亦可用于
死亡地点、死者中毒情况甚至死者身份的判别。日常
临案工作常见的为嗜尸性、嗜血性昆虫。由于其在现
场取食尸体组织,叮吸当事人的血液,因而扩增其胃
肠道(即嗉囔)中未消化的人的dna、线粒体dna,则
可望成为谋杀、强奸等案件以及用于死亡时间推断的
昆虫是否与被害人尸体相关中个体识别的直接证据。
嗉囔作为昆虫的食物储存器官而非消化器官。故而没
有蛋白水解酶的分泌。虽然昆虫在吞噬食物时其唾液
中有少量蛋白酶,但这种预消化对宿主dna的降解
很少。故而对嗉囔内容物中的宿主dna进行提取、扩
增则成为个人识别的理想底物。
一
、法医相关性昆虫
(一)嗜血性昆虫
临案工作中常见的嗜血性昆虫为虱和蚊。由于其
常常从一宿主转移至另一宿主,因而使之成为强奸、
谋杀等案件中当事人曾在案发现场的有力证据。
法医临案中常见的蚊为按蚊(diptera:culicidae),最
初常用免疫学方法通过对血型的检验进行个体识别
的粗筛以及确定被蚊吸食的脊椎动物的种系。[1,21随后
的研究发现,用pcr方法从按蚊(diptera:culicidae)的
嗉囔(blood mea1)中扩增宿主dna,其吸食血液后的
消化时间在0,8,16,24,32h时与宿主dna的成功扩
增率在逻辑回归曲线上呈明显的负相关,且宿主dna
扩增的成功率在吸食后12—24 h时下降得最快(p=
0.001)。但通过对扩增的tc一11、vwa两段短串联重
复序列(str)的观察发现,在上述任一时点嗉囔内血
量的多少对两位点的成功扩增影响不大,且在同一时
点,两位点扩增的成功率几乎相等(p=0.85)。此外,周
围环境对蚊的消化速率影响较大,32cc时的消化速率
为22ci=时的两倍。通过在实验室温度为27℃、吸食血
液后最长32 h时仍可扩增出宿主dna的事实,可知
在温度升高或降低时其成功扩增的极限时间亦随之
缩短或延长。[31由此可见,由于分子生物学中pcr技
术的成熟,使微量dna的成功扩增成为可能。因而从
蚊的嗉囔中提取扩增宿主dna时,影响扩增成功与否
的主要因素是吸食后的消化时间而非嗉囔内血量的
多少。
寄生于人身上的虱分为体虱与头虱。replogle等网
最早于1994年从17只阴虱的排泄物中通过amp—
flp技术获得了人类特异性基因座d1s180及
humtho1,其与阴虱所寄生的宿主相一致,但是re—
plogle并未扩增出完整的dna。lord等[51在1999年
成功地从阴虱pthirus pubis(l)中分离、扩增出宿主的
线粒体dna(mtdna)。人类线粒体dna(mtdna)位于
核染色体外,具有组织特异性,为共价闭合的环状双链
dna分子。没有重组、倒置、易位等突变现象,具有较
高的保守性,组成也相当稳定,严格遵守母系遗传。人
类线粒体dna大小为16.5kb,包括2s rrna、22s
trna及13个编码特定功能多肽的基因。[6,71每一个体
细胞内核dna仅有两个拷贝,而线粒体dna却有上
千个拷贝。因而在细胞的量较少或是检材高度降解,难
以对核dna成功扩增时,对线粒体dna进行扩增,结
果则较为理想。目前此技术已广泛地应用于人的毛
发、骨、牙齿等的检验。【蝴由于体虱常从一宿主转移至
另一宿主,mumcuoglu等【 从2只体虱中成功扩增出
与其所寄生宿主相符的混合dna,体虱在吸食血液后
的20h内,用于个体识别的基因座d16s539、d7s820、
d13s317均可同时扩增。值得注意的是,欲从虱消化道
中提取宿主dna至少需要2只体虱或是6只头虱。
这是因为头虱体型较小,每次吸食的血量亦较少,但是
其消化速率却较体虱要快。另外欲成功提取宿主
dna,须用消毒棉签将虱捣碎,否则无法进行pcr扩
增。且因提取物较少,故为保证成功扩增,至少需要35
个循环。显而易见,虱由于其活动范围局限,仅在密切
接触时才从一宿主转至另一宿主,因而在诸如强奸等
案件中,若能从中提取并用pcr扩增出当事人双方的
dna或线粒体dna,则可为庭审提供最有力的证据。
但其最大的局限性在于其时效性——若吸食的血液
已被完全消化,则无法进行pcr扩增,此时可尝试用
amp-flp技术对虱排泄物进行分析,以寻找相关的基
因信息。
(二)嗜尸性昆虫
在法医检案中常常遇到这样的情形:现场除蝇蛆
外无其他阳性发现,而蝇蛆是该处曾发生动物体腐烂
的直接证据。若能从蝇蛆嗉囔中提取出宿主dna,则
可有力地证明现场移尸的推断。同理,通过尸体上滋生
的嗜尸性昆虫可对高度腐败的尸体进行死亡时间推
断(pmi)。[11 141若可从其嗉囔中获得宿主dna,即可证
明其与尸体的依存关系,而非暂时寄生或路过。此时即
可通过嗜尸性昆虫的发展演替规律进行准确的死亡
时间推断。
richard zehner等[151通过对10具尸体上的丽蝇
(diptera,ealliphoridae)、2具尸体上的麻蝇(diptera,
sareophagidae)、1具尸体上的家蝇(diptera,muscidae)
· 310 ·
的研究发现。除未能从其中4具尸体上附着的蝇蛆嗉
囔中获得str外。其余9具尸体上附着的蝇蛆嗉囔中
均获得与寄生宿主一致的str(其中7具尸体上蝇蛆
嗉囔中的str较完整,其余2具的不完整。其中一具
已死亡4个月.由于所处其温度较低使得dna的降
解速率减慢。故而亦成功地扩增出完整的宿主dna)。
考虑到现场尸体在滋生寄生昆虫时均已有不同程度
的腐败。dna的降解亦随之发生。鉴于核dna与线粒
体dna在体细胞内拷贝数的巨大差异。当无法提取
扩增出核dna时。运用pcr技术扩增线粒体dna。
其结果相对较为理想。上述4例未成功扩增出
从法医相关性昆虫体内提取人类DNA的研究进展
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本文2009-03-28 10:48:45发表“医学论文”栏目。
本文链接:https://www.wenmi123.com/article/114496.html
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