Uso del ADN en entomología forense

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La entomología forense tiene tres subcampos: entomologías urbanas, de productos almacenados y médico-criminales. Este artículo se centra en la entomología médico-criminal y cómo se analiza el ADN con varios insectos que se alimentan de sangre.

La entomología forense puede ser un aspecto importante para la aplicación de la ley. Con la magnitud de la información que se puede recopilar, los investigadores pueden determinar con mayor precisión la hora de la muerte, la ubicación, cuánto tiempo ha estado un cuerpo en un área específica, si se ha movido y otros factores importantes.

Extracción de harina de sangre

Para extraer una harina de sangre del abdomen de un insecto para aislar y analizar el ADN, primero se debe matar al insecto colocándolo en etanol al 96%. El insecto muerto se puede almacenar a -20 ° C hasta el análisis. Cuando llegue el momento del análisis, se debe extraer el ADN mediante la disección del extremo posterior del abdomen y la recolección de 25 mg de tejido. El corte en el abdomen debe hacerse con una hoja de afeitar lo más cerca posible de la parte posterior para evitar el estómago. Usando un kit de extracción de ADN, el ADN se extrae del tejido. Si el ADN se mezcla con muestras de más de un individuo, se separa utilizando un cebador específico de especie. Una vez extraída y aislada, la muestra de ADN pasa por una reacción en cadena de la polimerasa (PCR), se amplifica e identifica.

La PCR funciona analizando el ADN mitocondrial específico de la especie. La PCR es actualmente el método más utilizado para la identificación de especies. Esto se debe al hecho de que es muy sensible porque requiere solo una pequeña cantidad de material biológico y también puede utilizar material que no es particularmente fresco. La muestra se puede congelar y almacenar mientras aún se puede utilizar para PCR posterior.

El ADN requiere una hora para llegar al abdomen de un insecto, por lo que el ADN puede amplificarse de una a cuarenta y cuatro horas después de que el insecto se alimenta. Algunas investigaciones sugieren que la fuente de una comida de sangre se puede determinar hasta dos meses después de la alimentación.

Para amplificar el ADN, primero debe desnaturalizarse exponiéndolo a una temperatura de 95 °C durante un minuto, seguido de treinta ciclos de treinta segundos de exposición a 95 °C. Luego, el ADN desnaturalizado se mezcla con un cebador específico. Se realiza una cromatografía en gel de agarosa al 2%, se tiñe y se observa con fluorescencia UV. El ADN se identifica buscando elementos repetitivos específicos del genoma y comparándolo con ejemplos conocidos.

Insectos hematófagos de importancia forense

Los seres humanos se alimentan constantemente de insectos hematófagos (que se alimentan de sangre). La sangre ingerida se puede recuperar y utilizar para identificar a la persona de la que se extrajo. Las marcas de mordeduras y las reacciones a las mordeduras se pueden usar para ubicar a una persona en un área donde se encuentran esos insectos.

Orden dípteros

Entre las moscas (Diptera) se han utilizado las siguientes:

Orden Siphonaptera

Aquí se enumeran las pulgas que los humanos encuentran comúnmente y que podrían usarse para la identificación de ADN.

Orden Hemípteros

Cimex lectularius es un parásito obligado de los humanos. La prueba de una muestra de la población de chinches de cama de una residencia y la detección de picaduras podría revelar posibles visitantes recientes a la estructura, ya que se ha observado que se alimentan aproximadamente una vez por semana en condiciones templadas. Un resurgimiento reciente de las poblaciones de chinches en América del Norte, así como el creciente interés en el campo de la medicina forense, pueden demostrar que las chinches son herramientas de investigación útiles. Estudios recientes han revelado que el ADN humano se puede recuperar de las chinches hasta 60 días después de alimentarse, lo que demuestra el uso potencial de este insecto en la entomología forense.

Orden Phthiraptera

Los piojos pueden ser indicadores de contacto con otra persona. Muchas especies estrechamente asociadas con los humanos pueden transferirse fácilmente entre individuos. La identificación de ADN de múltiples individuos utilizando sangre de piojos del cuerpo y de la cabeza se ha demostrado en entornos de laboratorio.

Suborden Anoplura

Otros artrópodos

Orden Ikhodi

Debido a la baja probabilidad de que una garrapata se desprenda y caiga al suelo en la escena del crimen, estos pueden no ser de gran utilidad a pesar de la gran cantidad de sangre y linfa que ingieren. Sin embargo, si se encuentra una garrapata hinchada en un área de interés, es probable que contenga suficiente material genético para la identificación.

Análisis del ADN recolectado

La identificación de especies por ADN puede ser una herramienta útil en entomología forense. Aunque no reemplaza la identificación convencional de especies a través de la identificación visual, puede utilizarse para diferenciar entre dos especies de características físicas y de comportamiento muy similares o idénticas. Se necesita una identificación exhaustiva de la especie a través de métodos convencionales antes de intentar un análisis de ADN. Este ADN se puede obtener de prácticamente cualquier parte del insecto, incluido el cuerpo, la pata, las setas, las antenas, etc. Hay alrededor de un millón de especies descritas en el mundo y muchas más que aún no han sido identificadas. El Dr. Paul DN Hebert lanzó un proyecto denominado "el código de barras de la vida", donde identificó un gen que todas las especies utilizan en la respiración celular, pero que es diferente en cada especie. Esta diferencia en la secuencia puede ayudar a los entomólogos a identificar fácilmente dos especies similares.

La secuenciación del ADN se realiza básicamente en tres pasos: reacción en cadena de la polimerasa (PCR), seguida de una reacción de secuenciación y luego electroforesis en gel. La PCR es un paso que divide la larga cadena de cromosomas en piezas mucho más cortas y viables. Estas piezas se utilizan como patrones para crear un conjunto de fragmentos. Estos fragmentos difieren en longitud entre sí por una base que es útil para la identificación. A continuación, esos conjuntos de fragmentos se separan mediante electroforesis en gel.Este proceso usa electricidad para separar fragmentos de ADN por tamaño a medida que se mueven a través de una matriz de gel. Con la presencia de una corriente eléctrica, la cadena negativa de ADN marcha hacia el polo positivo de la corriente. Los fragmentos de ADN más pequeños se mueven a través de los poros del gel mucho más fácilmente/más rápido que las moléculas más grandes. En el fondo del gel, los fragmentos atraviesan un rayo láser que emite un color distinto según la base que atraviesa.