מאמר זה מתאר פרוטוקול למיצוי DNA של זבוב נקרופילי טרי וישן באמצעות ערכת מיצוי DNA משותפת שונה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
מאמר זה מתאר פרוטוקול למיצוי DNA של זבוב נקרופילי טרי וישן באמצעות ערכת מיצוי DNA משותפת שונה.
בסך הכל נבחרו חמש דגימות של Chrysomya megacephala - שלוש דגימות טריות, דגימה אחת שאוחסנה באלכוהול במשך שנתיים, ודגימה אחת שאוחסנה באחסון אטום יבש במשך שנתיים המוגנת מפני אור בלבד - כדי לחקור אם ערכת מיצוי DNA בדם יכולה להפיק DNA מזבובים נקרופיליים ולקבוע אם אלכוהול יכול להאריך את שימור הדנ"א של זבובים נקרופיליים. ראשית, ערכת מיצוי הדנ"א בדם שימשה להפקת דנ"א מרקמות בית החזה שלהם. לאחר מכן, טוהר הדנ"א וריכוזו נבדקו באמצעות קורא מיקרו-צלחות ופלואורומטר. לבסוף, הגברה PCR ואלקטרופורזה של הדנ"א שחולץ נעשו עם פריימרים ספציפיים לזבוב נקרופילי הממוקם ברצף הגן CO I המיטוכונדריאלי. התוצאות הראו כי טוהר הדנ"א של כל הדגימות היה גדול מ-2.0. ריכוז הדנ"א נצפה בסדר הבא: דגימות טריות > דגימות ישנות שהשתמרו באלכוהול > דגימות ישנות שלא טופלו. לכל הדגימות היו רצועות אלקטרופורטיות ספציפיות לאחר הגברה של PCR. לסיכום, ניתן להשתמש בערכת מיצוי DNA בדם כדי לחלץ דנ"א מזבובים נקרופיליים בהצלחה, וריכוז הדנ"א של דגימות זבובים טריים גדול מזה של דגימות זבובים ישנים. הזבובים יכולים להיות מאוחסנים באלכוהול במשך זמן רב.
היקש זמן המוות היה מאז ומתמיד אחד הנושאים המרכזיים והקשים לפתרון בפרקטיקה השיפוטית. בפרקטיקה של מדע פורנזי, עבור תיק פלילי, קביעת מרווח לאחר המוות משחקת תפקיד מכריע בהסקת זמן הפשע, נעילת החשוד וצמצום היקף החקירה. שיטות מסורתיות להסיק את זמן המוות מבוססות בעיקר על תופעות מוקדמות לאחר המוות, אשר בדרך כלל ניתן להשתמש בהן רק כדי להסיק את זמן המוות בתוך 24 שעות. עם זאת, זמן המוות הארוך אינו יכול להיקבע על ידי תופעות שלאחר המוות. כיום מקובל בקהילת המדע הפורנזי כי לאנטומולוגיה משפטית יש פוטנציאל להיות שיטה יעילה להסיק זמן מוות ארוך יותר.
חרקים נקרופגיים נקראים על שם הזחלים שלהם הניזונים מגוויות. ביניהם, בכל פעם שיש גופה, הזבובים הנקרופיליים הבוגרים יהיו הראשונים להגיע לגופה ולהטיל את ביציהם או זחליהם. הזחלים ניזונים מרקמת הגופה ומבשילים לגלמים, המתגלגלים לבוגרים. זבובים נקרופיליים ממלאים תפקיד עצום בפועל של מדע פורנזי בגלל מחזור החיים הרגיל שלהם ותפוצה גיאוגרפית, למשל, ניכוי זמן המוות וקביעת מקום המוות 1,2. עם זאת, המחסום לשימוש בזבובים נקרופיליים בפרקטיקה משפטית הוא זיהוי מינים. שיטות מורפולוגיות עדיין משמשות כשיטה המוסמכת לזיהוי מינים של זבובים נקרופיליים. עם זאת, זיהוי מינים מורפולוגיים דורש רמה גבוהה של שלמות חרקים. אם הזבובים היו בשלבי התפתחות שונים, או עקב שינויים מורפולוגיים שנגרמו כתוצאה מבחירות סביבתיות, כל אלה מקשים על הבדיקה המורפולוגית. בפרט, המורפולוגיה של גלמים וקליפות גולמים, אשר נמצאים לרוב בזירת הפשע, בקושי ניתן לזיהוי. עובדה זו, יחד עם מיעוטם של מומחים מורפולוגיים, מקשה מאוד על זיהוי המינים מבחינה מורפולוגית. לכן, התפתחה שיטת הביולוגיה המולקולרית לזיהוי מינים של זבובים, המפחיתה את הקושי בזיהוי מורפולוגי ואינה תלויה בשלב ההתפתחותי 3,4,5,6,7.
הצעד הראשון בזיהוי מינים של זבובים נקרופיליים המבוסס על שיטות ביולוגיה מולקולרית הוא מיצוי יעיל של DNA, בעוד ערכות מיוחדות למיצוי DNA של חרקים אינן זמינות כיום בדרך כלל. וכיצד להשתמש בערכות דם נפוצות למיצוי DNA של זבובים נקרופיליים הופך רלוונטי יותר מבחינה משפטית. זבובים נקרופיליים שנמצאו בזירות פשע מושחתים לעתים קרובות או עברו ריקבון והשפלת DNA. דגימות זבובים אינן זמינות באופן מיידי למיצוי DNA לאחר הרכישה, או במידת האפשר, יש לשמור דגימות שלמות עקב דרישות שימור ראיות. בהתבסס על הדרישות לעיל, במחקר זה, יישמנו את ערכת הדנ"א של הדם המבוססת על עיכול פרוטאינאז K, ובחרנו שלוש דגימות טריות של Chrysomya megacephala (Diptera, Lepidoptera) (איור 1), דגימה ישנה אחת של C. megacephala שהושמה באלכוהול במשך שנתיים, ודגימה אחת של C. megacephala שהושמה באחסון מוגן אור במשך שנתיים, שקלנו כל אחת מחמש הדגימות, בחר את רקמת בית החזה של החרק למיצוי DNA. השוואת האיכות והטוהר של הדנ"א שהופק מהדגימות הישנות והחדשות, הגברה PCR ואלקטרופורזה של הדנ"א שחולץ בוצעו באמצעות פריימרים ספציפיים לזבוב נקרופילי הממוקמים ברצף הגן CO
מיטוכונדריאלי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: בפרוטוקול זה נעשה שימוש בסך הכל בחמש דגימות של C. megacephala – שלוש דגימות טריות (Fresh 1, Fresh 2 ו-Fresh 3), דגימה אחת שאוחסנה באלכוהול במשך שנתיים (Old 1), ודגימה אחת שאוחסנה באחסון יבש אטום למשך שנתיים כשהיא מוגנת מפני אור בלבד (Old 2). הדגימות חייבות להיות מסומנות בהתאם לדרישות הניסוי.
1. אחסון דגימות כללי והכנות
2. מיצוי DNA
הערה: כל שלבי הצנטריפוגה חייבים להתבצע בטמפרטורת החדר (15-25 מעלות צלזיוס) במיקרוצנטריפוגה. כל השלבים חייבים להתבצע תוך הקפדה על עקרונות האספסיס וכדי למנוע זיהום צולב.
3. זיהוי ריכוז DNA
4. PCR וזיהוי אלקטרופורטי
הערה: רצף הגן CO
מיטוכונדריאלי באורך של 278 bp נלקח להגברת PCR עם פריימר קדמי C1-J-2495: CAGCTACTTTATGAGCTTTAGG, ופריימר הפוך C1-N-2800: CATTTCAAGCTGTGTAAGCATC8, ולאחר מכן 2% אלקטרופורזה ג'ל אגרוז נעשה כדי לאמת את אפקט ההגברה ואת אורך מוצרי ההגברה אומת.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השתמשנו בקורא מיקרו-צלחות כדי למדוד את הערכים של OD260 ו-OD280 של תמיסת הדנ"א שחולצה, ולאחר מכן קיבלנו את ערכי OD260/OD280 כדי להעריך את טוהר הדנ"א. OD260/OD280 של כל הדגימות הטריות והמדגם הישן 1 היה גדול מ- 2. הערך המרבי של OD260/OD280 של מדגם 2 הישן היה 2.187 למרות שהממוצע היה 1.753, ושלוש המדידות שלו השתנו מאוד בגלל הערכים הקטנים (≤0.01) של OD280 ו-OD280 (טבלה 1). בהתבסס על הערך של OD260 שהתקבל, הערכנו את ריכוז הדנ"א. ריכוז הדנ"א של השלושה היה בסדר העדיפויות: דגימות טריות > דגימה ישנה 1 > דגימה ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מיצוי DNA הוא החוליה הקריטית ביותר בזיהוי מולקולרי של זבובים נקרופיליים, ושיטת המיצוי שלו ואיכות הדנ"א המופק משפיעים ישירות על הגילוי לאחר מכן. בניסוי זה חילצנו בהצלחה דנ"א מזבובים נקרופיליים באמצעות ערכת דם נפוצה, ללא צורך ברכישת ערכת מיצוי דנ"א מיוחדת של חרקים, מה שמקל על מיצוי דנ"א של חרקים.
פני השטח של הזבובים עשירים בכיטין, במיוחד בשלבי הזחל והגולם שבהם הכיטין האפידרמלי יכול להגיע ל 60-70%, מה שהופך את מיצוי ה- DNA מזבובים נקרופיליים לקשה9. במהלך תהליך המיצוי מצאנו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82060341,81560304) ועל ידי פרויקט המחקר המדעי של פלטפורמת החדשנות האקדמית של מחוז האינאן (YSPTZX202134).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מאגר AE | מאגר פליטת DNA | Qiagen | 172026832 |
| מאגר | מאגר 172028374 מאגר ליזה | Qiagen | |
| מאגר ATL מאגר ליזה | רקמות Qiagen | 172028162 | |
| מאגר AW1 | מאגר הסרת חלבון | Qiagen | 172028760 |
| מאגר מאגר | התפלה | ||
| AW2 Qiagen 57203108C1-J-2495 | Taihe ביוטכנולוגיה | TW21109216 | פריימר פורוורד |
| C1-N-2800 | Taihe ביוטכנולוגיה | TW21109217 | פריימר הפוך |
| D2000 סולם DNA | זמנים אמיתיים (בייג'ינג) ביוטכנולוגיה | RTM415 | מדוד את המיקום של להקות אלקטרופורטיות |
| DNeasy מיני עמוד ספין | Qiagen | 166050343 | עמוד ספיחת DNA |
| חממת אמבטיה יבשה | Miulab | DKT200-2D | המשמש לחימום |
| MIX-30S מיני מיקסר | Miulab | MUC881206 | פעולת תנודה |
| Proteinase K | Qiagen | 172026218 | השבתת נוקלאזות תוך-תאיות וחלבונים אחרים |
| Qubit 3.0 Fluorometer | Thermo Fisher Scientific | 2321611188 | |
| Speed מיקרו-צנטריפוגה | Scilogex | 9013001121 | צנטריפוגה |
| סטנדרטית#1 | תרמו פישר סיינטיפיק | 2342797 | |
| תקן#2 | תרמו פישר סיינטיפיק | 2342797 | |
| טאנון 3500R ג'ל הדמיה | טאנון | 16T5553R-455 | הדמיית ג'ל |
| Taq Mix Pro | Monad | 00007808-140534 | PCR Mix |
| Taq Mix Pro | Monad | 00007808-140534 | PCR Mix |
| Thermo Cycler | Zhuhai Hema | VRB020A | PCR רגיל |
| Thermo Fisher Scientific | 2342797 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
This corrects the article 10.3791/66737