AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

46
1 ANÁLISIS MOLECULARES EN INSECTOS DE INTERÉS FORENSE AURA MILENA VERA RODRIGUEZ UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS BOGOTÁ, 2008

Transcript of AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

Page 1: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

1

ANÁLISIS MOLECULARES EN INSECTOS DE INTERÉS FORENSE

AURA MILENA VERA RODRIGUEZ

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE CIENCIAS

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS BOGOTÁ, 2008

Page 2: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

2

ANÁLISIS MOLECULARES EN INSECTOS DE INTERÉS FORENSE

AURA MILENA VERA RODRIGUEZ

Monografía presentada para optar al titulo de Biología

DIRECTOR: MANUEL PAREDES LÓPEZ PROFESOR CATEDRÁTICO

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

CO-DIRECTOR: SILVIA RESTREPO

PROFESORA ASOCIADA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE CIENCIAS

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS BOGOTÁ, 2008

Page 3: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

3

AGRADECIMIENTOS

A Manuel Paredes por darme la oportunidad de hacer este trabajo; a Silvia

Restrepo por la colaboración y la paciencia; a Ginna Camacho por su ayuda; a

Jorge Noriega por brindarme información.

Al grupo de Forense Lorena, Luisa, Luz, Jorge, Erica y especialmente María

Andrea por la paciencia y la ayuda.

A mi hermana Tata, mi mamá y toda mi familia por apoyarme

incondicionalmente, por su cariño y por su respeto.

A todos los que me han brindado su amistad, especialmente a Ximena Olarte

que sido mi apoyo a lo largo del semestre.

Y a todos los que de alguna forma colaboraron con este proyecto.

Page 4: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

4

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN 7

2. JUSTIFICACIÓN 8

3. OBJETIVOS

3.1. Generales 8

3.2. Específicos 9

4. ENTOMOLOGÍA FORENSE 10

5. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA ENTOMOLOGÍA FORENSE 10

5.1. Entomología forense en Suramérica 12

5.2. Entomología forense en Colombia 13

6. CATEGORÍAS ECOLÓGICAS DE ARTRÓPODOS EN LA

DESCOMPOSICIÓN CADAVÉRICA 14

7. INSECTOS DE INTERÉS FORENSE 15

7.1. ORDEN DÍPTERA 15

7.1.1. Familias de importancia forense 16

7.1.1.1. Familia Calliphoridae 16

7.1.1.2. Familia Sarcophagidae 17

7.1.1.3. Familia Muscidae 17

7.2. ORDEN COLEÓPTERA 18

7.2.1. Familias de importancia forense 19

7.2.1.1. Familia Silphidae 19

7.2.1.2. Familia Dermestidae 20

Page 5: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

5

7.2.1.3. Familia Staphylinidae 20

7.2.1.4. Familia Histeridae 21

8. ESTUDIOS MOLECULARES 22

8.1. Orden Díptera 22

8.2. Orden Coleóptera 29

9. Bases de datos 31

9.1. National Center for Biotechnology Information (NCBI) 31

9.2. European Bioinformatics Institute (EBI) 32

9.3. The ITS2 DataBase 32

9.4. Barcode of life iniciative 33

10. DISCUSIÓN 33

11. CONCLUSIONES 37

12. REFERENCIAS 38

Page 6: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

6

TABLA DE FIGURAS

Figura 1. Imágenes de moscas de “La fauna de los cadáveres” 11

Figura 2. Individuos de la familia Calliphoridae 16

Figura 3. Organismos de la familia Sarcophagidae 17

Figura 4. Imágenes de la familia Muscidae 18

Figura 5. Individuos de la familia Silphidae 19

Figura 6. Imágenes de individuos de la familia Dermestidae 20

Figura 7. Individuos de la familia Staphylinidae 21

Figura 8. Imágenes de la familia Histeridae 21

Figura 9. Árbol filogenético de la familia Calliphoridae 23

Figura 10. Gel de productos amplificados de diferentes estadios en machos de

la familia Calliphoridae 25

Figura 11. Gel de los marcadores de ISSR 26

Figura 12. Gel de la amplificación de los marcadores SCAR 26

Figura 13. Árbol filogenético del género Chrysomya 28

Figura 14. Árbol filogenético dl género Aleochara 30

Page 7: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

7

1. INTRODUCCIÓN

La entomología forense permite estudiar los insectos asociados a cadáveres,

no solo para responder algunas incógnitas acerca del cuerpo, sino también

para estimar el tiempo entre la muerte y el hallazgo de dicho cadáver, conocido

como intervalo post-mortem; que permite dirigir la investigación en un marco de

tiempo correcto; además de confirmar o refutar la coartada de un sospechoso

(Magaña, 2001). Al mismo tiempo, conociendo la diversidad de insectos en

regiones específicas, se puede determinar si el cuerpo ha sido movido del lugar

donde se encontró (Wolff et al. 2001).

Los insectos que llegan, se encuentran en el cuerpo de acuerdo a una sucesión

de especies que se da por el estado de descomposición del cadáver, ya sea

que esté fresco, hinchado, en fase colicuativa o en reducción esquelética (Byrd

& Castner, 2001).

Insectos del orden Díptera son por lo general los primeros colonizadores del

cadáver, ya que son necrófagos, que se alimentan del cuerpo como tal, como

las familias Calliphoridae, Sarcophagidae u Muscidae entre otras. Por su parte

los Coleópteros, Silphidae y Dermestidae, también necrófagas, y las familias

Staphylinidae y Carabidae, especies depredadoras, llegan al comienzo de la

descomposición y permanecen hasta las últimas etapas; y las familias

Dermestidae y Cleridae llegan ya sobre la fase seca (Magaña, 2001). Cuando

se recuperan los huesos en los últimos estados de descomposición, serán

estos organismos los que den la evidencia principal para determinar el intervalo

post-mortem (Kulshrestha & Satpathy, 2001).

El estudio tradicional se realiza de acuerdo a claves taxonómicas de rasgos

morfológicos que son representativos de los diferentes grupos de insectos. Sin

embargo, cuando se tienen insectos en estadios tempranos del desarrollo, es

Page 8: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

8

difícil identificar la especie, por lo que se debe cultivar el organismo hasta que

sea adulto y se puedan observar las características necesarias para lograr su

clasificación. Además este análisis depende de la capacidad del investigador,

detectando las características.

2. JUSTIFICACIÓN

A lo largo de la historia, la entomología forense se ha consolidado como una

herramienta útil para resolver un crimen. A nivel taxonómico se ha tenido un

gran desarrollo, pero se tienen algunas limitantes: 1) Los caracteres

morfológicos en larvas no son muy claros, por lo que es necesario cultivarlas

hasta el adulto para realizar la clasificación, 2) Algunos individuos son muy

pequeños y no es posible llegar a identificación de género o especie; y 3) Los

especímenes de estudio pueden encontrarse fragmentados o deteriorados

(Camacho, 2008; Comunicación personal). Los análisis moleculares permiten

superar estas limitantes, pero la información disponible actualmente en esta

área es muy poca (Vanegas, 2006).

Esta investigación busca presentar algunos de los diferentes análisis

moleculares, realizados hasta el momento, en insectos de interés forense,

centrándose en individuos de los órdenes Díptera y Coleóptera, ya que estos

son los más importantes en la sucesión entomológica, necesaria para la

estimación del intervalo post-mortem.

3. OBJETIVOS

3.1. Generales

Establecer el estado del arte para los diferentes análisis moleculares que

pueden realizarse en individuos de los órdenes Díptera y Coleóptera para la

Page 9: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

9

identificación de especies, ya sea en muestras exclusivamente forenses o

estudios realizados con fines filogenéticos que puedan utilizarse en esta

identificación.

3.2. Específicos

• Hacer un análisis comparativo que permita ver las ventajas y

desventajas de las diferentes secuencias de ADN, utilizadas en los

estudios moleculares.

• Hacer un análisis comparativo entre los diferentes protocolos de

extracción y los distintos métodos moleculares utilizados.

Page 10: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

10

4. ENTOMOLOGÍA FORENSE

La entomología forense es la interacción entre el sistema judicial y la rama de

la zoología que estudia los insectos (Hall, 2001). Se puede dividir en: Urbana

que se concentra principalmente en insectos que afecten el entorno del ser

humano; De productos almacenados que involucra insectos o partes de estos

presentes en comida u otros productos; y Médico legal ó médico criminal que

usa los insectos como evidencia de un crimen (Hall, 2001).

Esta última subdivisión tiene como fin ayudar a resolver una investigación

criminal, ya sean homicidios, asaltos, estimando el tiempo entre la muerte y el

hallazgo del cadáver o intervalo post-mortem, el sitio donde ocurrió el hecho y

además sirve de apoyo a otros tipos de evidencia utilizada (Magaña, 2001).

Otra aplicación es la de estimar cómo y cuáles factores ambientales van a

intervenir en el tiempo de descomposición del cuerpo, el proceso de

colonización y el tiempo de desarrollo (Oliveira & Mello, 2004).

5. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA ENTOMOLOGÍA FORENSE

La entomología forense nace en el siglo XIII, cuando Sung T´zu escribió el libro

“Instrucciones a los Jueces”, donde explica en detalle lo que se conocía hasta

el momento de la ciencia forense y resuelve el caso de un hombre que ha sido

degollado con una hoz, pidiéndole a todos los habitantes que traigan sus hoces

y las depositen en el suelo. Una de estas se llenó de moscas, por la sangre que

aún tenía en la hoja, y de esta forma determinaron quien era el culpable.

(Magaña, 2001; Goff 2001)

Page 11: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

11

Durante los siglos XVIII y XIX, en exhumaciones masivas realizadas en Francia

y Alemania, se encontraban artrópodos de muchos tipos junto a los cuerpos

enterrados. Pero fue Orfila en 1831, quien entendió el papel tan importante que

cumplen las larvas en la descomposición del cuerpo y comenzó a reconocer

una sucesión de insectos (Benecke, 2001).

El primer caso donde se incluye una estimación del intervalo post-mortem lo

reporta Bergeret en 1855. En una casa en remodelación encontraron un niño

momificado, y el Doctor Bergeret realizó la autopsia, concluyendo que el niño

había muerto en 1848; esto por evidencia de actividad de Sarcophaga canaria.

Aunque el intervalo no era correcto, ya que malinterpretó la duración de los

ciclos de vida de los insectos relacionados, en esa época fue prueba suficiente

para que la policía arrestara a las personas que vivían en esa casa para la

época (Goff, 2001).

Fig 1. Imágenes de moscas de “La fauna de los cadáveres”.

Imagen superior: Pyophila petasionis. Imagen central: Sarcophage

carnaria. Imagen inferior: Lucilia caesar. (Benecke, 2001)

Mégnin, con sus publicaciones “La fauna de las tumbas” (1887) y “La fauna de

los cadáveres” (1894), propuso que un cuerpo al aire sufre cambios que se van

a caracterizar por ciertos artrópodos que aparecen en una sucesión regular. Así

mismo, habla de 8 etapas de descomposición en humanos con oleadas de

insectos, y describe 19 casos, incluyendo los propios. Inspirados por este

trabajo, en 1895, los canadienses Johnston y Villeneuve realizaron estudios

Page 12: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

12

sistemáticos entomológicos en cadáveres humanos, concluyendo que no había

datos para decir que Mégnin estuviera equivocado (Benecke, 2001; Goff,

2001).

En el siglo XX, Leclercq y Lambert, en 1976, encontraron que individuos de la

especie Calliphora vomitoria depositaban sus huevos en la sangre de un

cadáver, 6 horas después de la muerte. Para 1978, Leclercq publica

"Entomología y Medicina Legal: Datación de la Muerte" y en 1986, Smith

publica "Manual de Entomología Forense”, consolidando la entomología

forense como ciencia (Benecke, 2001).

5.1. Entomología forense en Suramérica

En Latinoamérica la información que se tiene es muy poca.

En Brasil, en Curitiba, Moura et al. (1997) realizaron un análisis preliminar de

insectos de interés médico-legal. En el 2000, Carvalho et al. Identificaron

artrópodos asociados a carroña de cerdo y cadáveres humanos en Campinas,

Sao Paulo. Carvalho et al. (2001) determinaron el efecto del Diazepam en el

crecimiento de moscas necrófagas del género Chrysomya. Para el 2004 ya hay

publicaciones acerca del uso de la entomología forense para la estimación del

intervalo post-mortem en casos de homicidio por parte de la policía de Rio de

Janeiro (Velásquez, 2008)

En Perú, en el 2003, Iannacone estudió, en un cerdo, los artrópodos asociados

de interés forense en la región de Callao. Es el primer informe de este tipo en la

región.

En Argentina, Oliva en el 2001, analizó los insectos de interés forense en carne

de vaca. En el 2002, Centeno et al. observaron los cambios en la sucesión de

Page 13: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

13

insectos en cadáveres de cerdo, uno cubierto y otro sin cubrir, a lo largo de

cambios estacionales.

En Venezuela, Mávares-Cardoso et al. en el 2005, estudiaron insectos de

importancia forense asociados a pequeños cuerpos de mamíferos. En el 2006,

en Carabobo, Venezuela, Salazar estudió insectos en nueve cadáveres de rata

para determinar la composición de la entomofauna asociada. Finalmente en el

2007, Velásquez realizó un análisis preliminar de artrópodos asociados a

carroña de ratas en una región montañosa al norte de Venezuela.

5.2. Entomología forense en Colombia

El inicio de la entomología forense en Colombia se da con un estudio

sucesional realizado en dos cánidos, en Cali, por Olaya (2001). Luego,

Usaquén y Camacho en Bogotá (2000), estudiaron la presencia de Lucilia

sericata como la primera especie en colonizar el hígado humano.

Simultáneamente en Medellín, Wolff y Uribe (2000) hicieron un estudio

sucesional en Sus scrofa.

En 2001 Wolff et al. , realizaron un estudio sucesional en Sus scrofa, donde

concluyeron que predominaban las familias Calliphoridae, Sarcophagidae,

Muscidae y Silphidae. Otro estudio es de Barreto et al. del 2002, en el que

estudian estas mismas familias de insectos, asociadas a cadáveres humanos.

En la Sabana de Bogotá se ha caracterizado en Sus scrofa, los diferentes

estados de descomposición en condiciones naturales de temperatura y

humedad (Camacho, 2003) y de sol y sombra (Jiménez, 2003). Además, en el

2003, se observó el crecimiento de dípteros colonizadores, usando hígado

contaminado con cianuro y barbitúricos (Cañón, 2003). Otro estudio es el de

Martínez et al. (2007) donde realizaron un estudio sucesional en Páramo,

Colombia a 3035m sobre el nivel del mar.

Page 14: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

14

Entre las investigaciones de entomología forense en Colombia, cabe resaltar

los trabajos de Tesis que se están realizando en universidades como

Universidad de los Andes, Universidad Distrital Francisco José de Cáldas,

Pontificia Universidad Javeriana, Universidad de Antioquia, Universidad del

Valle, Universidad Nacional de Colombia, entre otras.

Uno de estos trabajos es el realizado por Hernández en el 2008 en la

Universidad de los Andes, donde trabajó con Citocromo Oxidasa I (COI) para la

identificación de individuos de la familia Calliphoridae.

6. CATEGORÍAS ECOLÓGICAS DE ARTRÓPODOS EN LA

DESCOMPOSICIÓN CADAVÉRICA

La sucesión entomológica sucede porque diferentes insectos son atraídos por

diferentes estadios de la descomposición, que les son útiles ya sea como

alimento o como extensión de su hábitat (Magaña, 2001; Benecke, 1998). Los

organismos se pueden dividir en diferentes categorías ecológicas como son:

• Necrófagos: Se alimentan del tejido en descomposición. Son los

primeros en llegar, y por lo tanto los más importantes para estimar el

intervalo post-mortem. En esta categoría se encuentran las familias

Calliphoridae y Sarcophagidae del orden Díptera y las familias Silphidae

y Dermestidae del orden Coleóptera (Magaña, 2001; Wolff et al. 2001).

• Necrófilos: Son especies predadoras o parásitas de los necrófagos. Son

el segundo grupo más importante en el cadáver. Hacen parte de este los

Dípteros Calliphoridae y Stratiomydae, y los Coleópteros Silphidae,

Staphylinidae e Histeridae (Magaña, 2001).

Page 15: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

15

• Omnívoras: Se alimentan del cuerpo y de otros insectos. En esta

categoría se encuentran hormigas, avispas y otros Coleópteros (Goff,

2001).

• Accidentales: Son especies que no tienen relación con el cuerpo, solo lo

utilizan como extensión de su hábitat, como por ejemplo arañas

cazadoras o ciempiés (Magaña, 2001). También se incluyen animales

que caigan de vegetación cercana o aterricen sobre el cuerpo (Goff,

2001).

7. INSECTOS DE INTERÉS FORENSE

Es necesario identificar correctamente las especies de insectos de interés

forense, pues es esta clasificación la que permite establecer el tiempo de

desarrollo y obtener rangos de distribución, que puedan ayudar en la

investigación.

7.1. ORDEN DÍPTERA

Los Dípteros son de gran importancia forense, ya que hacen parte de la

primera oleada de necrófagos, y aportan gran información del entorno.

(Magaña, 2001)

Los organismos de este orden pueden encontrarse en casi cualquier lugar.

Poseen un solo par de alas, el segundo par está reducido a una pequeña

estructura llamada halterio, que les ayuda a estabilizar el vuelo (Byrd &

Castner, 2001).

Los huevos son de aproximadamente 2mm y tardan en pasar la siguiente

estadio entre 24 y 72 horas dependiendo de la especie y las condiciones

Page 16: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

16

ambientales. Las larvas son de color cremoso, son suaves, apodas y no

poseen una cabeza visible (Byrd & Castner, 2001).

7.1.1. Familias de importancia forense

Las familias de mayor importancia forense son Calliphoridae, Sarcophagidae y

Muscidae, siendo las familias en las que se han centrado los estudios en

Dípteros.

7.1.1.1. Familia Calliphoridae

Las larvas maduras son blancas o de color cremoso, y miden entre 8 y 23mm

de largo. En el segmento terminal posee seis o más tubérculos con forma de

cono; además en este segmento se encuentra un espiráculo posterior, que

cumple la función de aparato respiratorio primario en la larva (Byrd & Castner,

2001). Cuando las larvas han terminado su crecimiento, dejan de comer y se

entierran para convertirse en pupas (Magaña, 2001)

El adulto tiene un tamaño entre los 6 y los 14mm de largo. La mayoría de las

especies tienen una apariencia metálica con colores como el verde, azul,

bronce y negro. Las antenas poseen tres segmentos con una arista plumosa

en el último segmento (Byrd & Castner, 2001).

Fig 2. Individuos de la familia Calliphoridae. A. Lucilia coeruleiviridis. (Stamper & Dalhem, 2006).

B. Lucilia Caesar. (Gómez, 2007)

A B

Page 17: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

17

7.1.1.2. Familia Sarcophagidae

Se encuentran en todo el mundo, aunque la mayoría están en regiones

tropicales o templadas. Su tamaño varía entre los 2 y los 14 mm. El adulto

presenta unas franjas de color gris o negro en la región del tórax; nunca exhibe

la misma coloración metálica de la Familia Calliphoridae. Otra diferencia con

Calliphoridae es la antena, en la Familia Sarcophagidae es plumosa solo en la

base (Byrd & Castner, 2001).

Las especies de esta familia son similares entre ellas, tanto larvas como

adultos, lo que hace que sea difícil su identificación (Byrd & Castner, 2001).

Fig 3. Organismos de la familia Sarcophagidae. A) Sarcophaga aurifrons (Chew, 2007) B) Sarcophaga

aurifrons, (CSIRO, 2004) C) Sarcophaga cf. Carnaria (Zóralski, 2006)

7.1.1.3. Familia Muscidae

Tienen una relación muy cercana con el ser humano, lo que contribuye a su

importancia forense y médica (Byrd & Castner, 2001). Tienen un tamaño

medio, entre los 3 y los 10mm. Presentan una coloración oscura, grisácea o

amarilla, aunque algunos pueden presentar colores metálicos azul o verde. La

arista de la antena es plumosa, igual que en Calliphoridae (Byrd & Castner,

2001, Carvalho, 1997).

A B C

Page 18: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

18

Fig 4. Imágenes de la familia Muscidae. A) No identificado (Wikipedia, 2002). B)

Stomoxys calcitrans (Novartis, 2007)

7.2. ORDEN COLEÓPTERA

Su importancia radica en que los individuos del orden Coleóptera permanecen

hasta las últimas etapas de la descomposición, siendo importantes a la hora de

estimar el tiempo de muerte (Magaña, 2001; Kulshrestha & Satpathy, 2001).

Los individuos de este orden se caracterizan por los élitros, alas anteriores

endurecidas que protegen las alas membranosas que les permiten volar. Otra

característica de este orden es que tienen una boca masticadora (Byrd &

Castner, 2001).

Las larvas poseen seis patas y una cabeza identificable; además su apariencia

varía de forma considerable en las diferentes familias. Pueden ser encontrados

en los mismos hábitats que cualquier otro insecto (Angulo, 2005; Byrd &

Castner, 2001)

A B

Page 19: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

19

7.2.1. Familias de importancia forense

Entre las familias del orden Coleóptera que son de interés forense se

encuentran Silphidae, Dermestidae, Staphylinidae e Histeridae.

7.2.1.1. Familia Silphidae

Son de tamaño mediano, entre 10 y 35mm. Los adultos varían mucho en forma

y tamaño. Sin embargo, existen algunas características morfológicas que

comparten y pueden ser útiles a la hora de la clasificación. El cuerpo presenta

una coloración negra con parches naranjas, rojos o amarillos (Byrd & Castner,

2001).

Sus hábitos no son muy claros, algunos se alimentan de material vegetal, otros

son predadores; aunque la mayoría de las especies se alimentan de cadáveres

animales en descomposición (Ikeda et al. 2008).

Fig 5. Individuos de la familia Silphidae. Línea superior de izquierda a derecha: Ptomascopus zhangla

Hava, Eonecrophorus tenuicornis Kurosawa,

Nicrophorus chilensis Philippi, y Nicrophorus concolor

Kraatz. Línea inferior de izquierda a derecha: Necrophila

americana, Oxelytrum erythrurum , Oiceoptoma

subrufum, y Necrodes surinamensis . (Sikes, 2005)

Page 20: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

20

7.2.1.2. Familia Dermestidae

Son Coleópteros pequeños, de entre 2 y 12mm de longitud de adulto, mientras

la larva mide entre 5 y 15mm. Redondos u ovalados, con antenas de 11

segmentos que finalizan en masas de 3 segmentos, aunque puede variar entre

especies. Algunos de estos individuos han sido usados en museos para

ayudar a limpiar los huesos que aún tienen restos adheridos al hueso

(Magaña, 2001).

Fig 6. Imágenes de individuos de la familia Dermestidae. A) Dermestes lardarius (Makarov, 2004). B)

Dermestes maculatus (Gross, 2006). C) Anthrenus sp. (Gompel & Gruber, 2006)

7.2.1.3. Familia Staphylinidae

Se encuentran en todo el mundo. Tienen un tamaño de 1 a 25mm, con una

forma característica, en la mayoría de los casos, que permite diferenciarlo

hasta el nivel de Familia. Las larvas son alargadas, con 2 a 4 segmentos. Son

de abdomen flexible y cada pata termina en una uña (Frank, 1997; Byrd &

Castner, 2001).

A B

A

C

A

Page 21: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

21

Fig 7. Individuos de la familia Staphylinidae. A) Oxyporus sp.

(Newton & Thayer, 1995). B) Tachyporinae (Newton & Thayer,

1995). C) Algon bramlettorum (Schillhammer, 2005)

7.2.1.4. Familia Histeridae

Su tamaño varía entre 0.5 y 20mm. Son de cuerpo corto y compacto, y

presentan una coloración negra, a veces con manchas rojas o amarillas. Tanto

las larvas como los adultos son predadores y se alimentan de carroña

(Lawrence, 2001).

Fig 8. Imágenes de la familia Histeridae. A) Hister quadrimaculatus. B) Abraeus areolatus C)

Margarinotus bipustulatus (Makarov, 2006)

A B C

A B C

Page 22: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

22

8. ESTUDIOS MOLECULARES

Con el fin de minimizar el tiempo de identificación y evitar los problemas de

tamaño del organismo, se han desarrollado métodos moleculares que

complementen la identificación taxonómica.

8.1. Orden Díptera

A nivel molecular, es este el orden del que más se encuentra información, ya

que es importante a la hora de estimar el intervalo post-mortem y por la

dificultad que se puede tener al clasificar las larvas de estos individuos.

En 1998, Benecke, extrajo ADN de adultos y juveniles de Díptera y Coleóptera ,

por medio de una digestión con proteinasa K, seguida de una extracción con

Fenol-Cloroformo. Trabajó con ADN polimórfico amplificado al azar (RAPD).

Tomó larvas de Lucilia sp. y las comparó con adultos de Calliphora

erythrocephala de otro caso y un adulto de Silphidae. Como conclusión obtuvo

que este método es una herramienta útil cuando no se puede utilizar otro

medio, o cuando el caso es urgente y no se dispone del tiempo suficiente para

cultivar las larvas hasta el estadio de adulto. En el área médico legal, RAPD

pueden ser reportados solo para exclusiones, ya que cuando dos individuos

son similares, se necesita una base de datos para comparar el patrón. El

problema con este método, es que las bandas que se obtienen son de

diferentes tamaños y no es reproducible.

Malgorn & Coquoz (1999), trabajaron con entre 3 y 7 individuos por especie de

4 especies de Lucilia y una Calliphora vicina. El proceso de extracción

consistió en cortar las muestras en piezas pequeñas y colocarlas en un

microtubo con pistón, donde se agregó buffer de lisis y se colocó en incubación

Page 23: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

23

a 56ºC durante la noche. El producto lisado se purificó por extracción con

Fenol-Cloroformo. A continuación amplificaron dos fragmentos de la secuencia

de Citocromo oxidasa I (COI), el primero de 297pb (2373-2075pb) y el segundo

de 305pb (2800-2495pb). Primero trabajaron solo con 3 de las 5 especies, y

los polimorfismos fueron suficientes para diferenciarlas. Una vez lograron

resultados positivos con 3 de las especies, procedieron a utilizarla en las 2

restantes; al usar todas las especies, notaron que Callihpora vicina era la que

presentaba más diferencias, como era lo esperado. Presentan este método

como fácil y rápido para identificar especies, especialmente en estadios

larvarios.

Fig 9. Árbol filogenético de la familia

Calliphoridae. Obtenido por Máxima parsimonia

con el soporte de bootstrap utilizando el gen

COI y COII. Wells & Sperling (2001)

En el 2001, Wells & Sperling, analizaron ADN mitocondrial en individuos de

Chrysomyinae, estudiando una secuencia de 2.3Kb (1467-3771 de Drosophila

yakuba) correspondiente a COI y COII, y la región de RNA de transferencia de

la leucina (tRNA-leu) en un individuo de cada una de las especies escogidas.

Utilizaron el kit QIAamp tissue columns para la extracción, realizaron una

Page 24: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

24

Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) y análisis bioinformáticos, y

concluyeron que esta metodología es útil para identificar especímenes

asociados a cuerpos muertos en cualquier parte de Estados Unidos o Canadá,

con la posible excepción de algunas especies raras. En este mismo estudio se

realizó el análisis molecular en una larva no identificada tomada de un cuerpo.

Al obtener el árbol por máxima parsimonia con un soporte de bootstrap (Figura

9), se identificó la larva como un individuo del género Compsomyiops callipes,

con un soporte bootstrap de 98, demostrando así la utilidad de este método

para la identificación de especies.

Simultáneamente, Stevens y Wall estudiaron la relación genética entre

individuos de la familia Calliphoridae de interés forense, usando la subunidad

28S del RNA ribosomal. Tomaron músculo torácico de adultos y realizaron la

extracción por el método de bromuro de cetil-trimetil amonio (CTAB).

Obtuvieron que dentro de las sub-familias Luciliinae y Chrysomyinae, la

identificación a nivel de especie se logra en la mayoría de los casos usando un

fragmento corto de la secuencia, y en todos los casos usando la secuencia

completa. Calliphora sp. y Cynomya sp. requieren la secuencia completa para

su identificación. Regiones bien conservadas, como la 28S, pueden ser útiles

en la identificación de especies por su confiabilidad, bajo costo y rapidez.

Chen et al. en el 2004, en individuos adultos de la familia Calliphoridae,

realizaron una extracción con Fenol-Cloroformo, y finalmente PCR para la

amplificación de una secuencia de 1.6-Kilobases para lograr la identificación

molecular con COI. Lo que hacen es evaluar diferentes partes del cuerpo y

diferentes estadios de los organismos y obtuvieron resultados positivos.

Concluyen que el COI es informativo para un rango amplio de insectos. Por ser

una de las secuencias más largas del ADN mitocondrial, da mucha información

para análisis filogenéticos e identificación de especies. Además es importante

resaltar que, como se ve en la figura 10, esta metodología se puede trabajar en

organismos en estadios inmaduros diferentes. A nivel forense esto es muy

Page 25: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

25

importante, ya que son estos estadios los que presentan una mayor dificultad a

la hora de la identificación.

Fig 10. Gel de productos amplificados de diferentes

estadios en machos de la familia Calliphoridae. Gel

obtenido por Chen et al. Pozos: 1) un huevo. 2) una

larva en instar 1. 3) una larva en instar 2. 4) una larva

en instar 3. 5) una pupa. 6) un pupario. 7) un adulto.

Chen et al. 2004.

En este mismo año, Junqueira et al. hicieron una secuenciación del ADN

mitocondrial (mtDNA) completo en Chrysomya chloropyga (15837pb). Para la

purificación del mtADN utilizan un gradiente de cloruro de cesio. Lo que

encontraron es que Chrysomya chloropyga posee una región duplicada con un

tRNA completo, siendo el primer díptero con 23 tRNA y no los 22 descritos para

artrópodos. Los mismos autores realizaron este mismo análisis en otros

géneros de la familia Calliphoridae y no encontraron el mismo patrón, pero

caracterizando otro Chrysomya si encontraron la región duplicada. De esta

forma determinan que esta región se puede utilizar como marcador molecular

para esta especie especialmente a la larva, que es difícil de identificar por

medio de claves morfológicas.

En el 2007, He et al. trabajaron con 5 especies de Dípteros de importancia

forense utilizando Inter Secuencias Simples Repetidas (ISSR) y Región

Amplificada Caracterizada por una Secuencia (SCAR). Realizaron la extracción

por el método de Fenol-Cloroformo. Encontraron que los ISSR prometen

mucho en la identificación molecular de especies, ya que es rápido, confiable,

Page 26: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

26

conveniente y con una alta exactitud. Sin embargo, ISSR es útil solo si se

compara con una muestra de referencia. Este método trabaja bien en larvas,

como lo muestra la figura 11. Los pozos 1 a 6 corresponden a la misma

especie, Lucilia sericata, en tres de sus estadios (adulto, larva 2 instar, larva 3

instar), y se ve el mismo patrón de bandeo. Esta técnica puede ser de gran

utilidad en el área forense, pues permite una correcta identificación de especies

tanto en adultos como en estadios inmaduros.

Fig 11. Gel de los marcadores de ISSR. Amplificación del primer (CA)6GT obtenida por He

et al. (2007). 1y2: Lucilia sericata adulto. 3y4: L.sericata larva 2do instar. 5y6: L.sericata

larva 3er instar. 7y8: Aldrichina grahamani adulto. 9y10: Chrysomya megacephala adulto.

11y12: C.megacephala larva 3er instar. 13y14: Musca domestica adulto. 15y16:

Parasarcophaga crassipalpis adulto. He et al. 2007.

Fig 12. Gel de la amplificación de los marcadores

SCAR obtenidos por He et al. (2007). 1y2:

L.sericata adulto. 3y4: A.grahamani adulto. 5y6:

C.megacephala adulto. 7y8: P.crassipalpis adulto.

9y10: M.domestica adulto. A) Marcador SCAR

correspondiente a C.megacephala. B) Marcador

SCAR correspondiente a P.crassipalpis. C)

Marcador SCAR correspondiente a M.domestica.

He et al. 2007.

Page 27: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

27

Por otro lado He et al. también encontraron que el método de SCAR es más

reproducible. El problema es que se obtiene un solo marcador por especie con

todos los amplicones de tamaños similares, luego el número de amplificaciones

necesarias dependerá del número de marcadores disponibles. En el caso de

los autores, trabajaron con 3 marcadores y por lo tanto, realizaron tres

amplificaciones como lo muestra la gráfica 12.

En otro estudio realizado en el 2007 es el de Smith y Baker. La extracción la

hicieron con tarjetas FTA® y con QIAamp tissue protocol, realizando la

amplificación con el kit ReddyMix™ PCR Master Mix 1X y finalmente trabajando

con polimorfismos de la longitud de los fragmentos de restricción en productos

de PCR (PCR-RFLP) con COI, en secuencias de 524pb, para la identificación

de larvas de moscas en el Reino Unido. Encontraron 3 marcadores RFLP que

podrían arrojar un patrón diferente de bandeo en las 8 especies escogidas para

la investigación, y por lo tanto útiles en la identificación de especies. Aunque

los autores recomiendan tener en cuenta la posibilidad de variación intra-

especifica con esta metodología.

También en el 2007, Alessandrini et al., utilizaron el kit QIAamp DNA mini kit

para la extracción de ADN en larvas, pupas y adultos. Amplificaron las

secuencias de COI y COII (900pb aproximadamente), y al realizar el análisis

obtuvieron la identificación de 7 especies de Dípteros, además concluyen que

en Dípteros es más exacto identificar especies con fragmentos de COI y COII

que solo con fragmentos de COI.

Song et al. en el 2008, analizaron 63 secuencias completas del espaciador

interno transcrito 2 (ITS2) del ADN ribosomal en 29 especies de moscas

necrófagas comunes en la provincia Guangdong, al sur de China. La extracción

la realizaron por Fenol-Cloroformo en músculos torácicos de adultos. Como

resultado obtuvieron que el poder de resolución de esta región puede alcanzar

niveles profundos de la taxonomía, como Subgéneros. Aunque este estudio

muestra la región ITS2 como útil en la identificación de especies, la base de

Page 28: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

28

datos que se desarrollaron en la investigación presenta cierto grado de riesgo

en el reconocimiento, debido a las secuencias de alta similaridad entre algunas

especies.

Utilizando un protocolo de extracción con Nal y PCR-RFLP para amplificar la

región ITS2 del rADN, Nelson et al. (2008), encontraron que una limitante de

este método es una mutación en un solo punto, pues puede introducir o

remover sitios de restricción, arrojando una identificación incorrecta.

Observando el árbol obtenido por el análisis de inferencia bayesiana (figura

13), se ven soportes de probabilidad a posteriori altos entre especies

hermanas, pero no tan altos entre grupos hermanos. También, comparando el

análisis que los autores realizaron con la región de ITS2 y los resultados

obtenidos por Wallman et al. con un fragmento de COI y COII, se puede

observar que el primero es menos exitoso a la hora de resolver problemas

filogenéticos a nivel de especie. Esto implica que la secuencia de ITS2 no va a

tener una buena resolución si se trabaja en identificación de especies.

Fig 13. Árbol filogenético del género Chrysomya. Basado en análisis

bayesiano de la secuencia ITS2 con los soportes de probabilidad a posteriori.

Nelson et al. 2008.

Otro trabajo realizado es el de Harvey et al. en el 2008. La extracción se realizó

utilizando el “DNEasy Tissue Kit” de Qiagen, y se procedió a la amplificación de

una secuencia de 1270pb del gen COI. Realizaron un análisis filogenético para

evaluar 27 especies de Calliphora en 119 especímenes de 22 países. A nivel

Page 29: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

29

de especie, al realizar inferencia bayesiana, obtuvieron probabilidades

posteriores superiores a 94% en tres de las especies y comprobaron el gran

potencial que tiene esta secuencia en la identificación de especies.

Asimismo, en el 2008, Hernández amplificó el gen COI (440pb), en 12

individuos, 11 adultos y una larva, de la familia Calliphoridae que hacían parte

de la colección entomológica del Instituto Nacional de Medicina Legal y

Ciencias Forenses, Regional Bogotá. Primero trabajó diferentes protocolos de

extracción, como son las tarjetas FTA®, Chelex 100® al 15%, DNAzol® y

Fenol-Cloroformo. Sin embargo el método que arrojó los mejores resultados fue

el de Fenol-Cloroformo. Al comparar las secuencias con las reportadas en

NCBI se obtuvieron 3 géneros y 4 especies; además fueron comparadas con la

identificación que se tenía por morfología, encontrando una correspondencia

absoluta entre estos. Concluye que el COI es de gran utilidad en la

identificación de especies, y específicamente el análisis del fragmento C es

favorable, pues disminuye el tiempo de identificación de 45 a 2-3 días

aproximadamente.

8.2. Orden Coleóptera

En este orden los análisis moleculares que se han hecho son muy pocos; a

excepción del trabajo realizado por Benecke en 1998, en Díptera y Coleóptera,

la información disponible está más enfocada en aclarar problemas filogenéticos

que a la identificación de especies.

En el 2000, Dobler y Müller, investigaron la relación filogenética al nivel de

familia en Silphidae, con las secuencias de COI, COII y tRNA-leu (2094pb) , en

23 especies de 13 géneros. Utilizaron patas y antenas de los individuos de la

familia Silphidae, y organismos completos de los outgroups para realizar la

extracción, que se hizo con el QIAgen tissue kit, los cuales amplificaron y

secuenciaron. Como resultado obtuvieron la primera filogenia de Silphidae, con

árboles bien soportados en la mayoría de especies. Sin embargo, el estudio se

Page 30: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

30

hizo a nivel de familia, por lo tanto se debe evaluar a qué nivel taxonómico el

resultado sigue siendo satisfactorio.

Maus et al., en el 2001, con la secuencia de 2022pb que corresponden a COI,

COII y tRNA de Leucina, realizaron una filogenia para 50 especies del género

Aleochara de la familia Silphidae. Tomaron adultos y les removieron el

abdomen y los genitales para evitar la contaminación con parásitos o restos de

comida, y para una posterior confirmación de la identificación con los genitales.

En la parte anterior del cuerpo se realizó la extracción con QIAgen tissue kit, y

realizaron amplificación por PCR. Una de las conclusiones es que las

secuencias de COI y COII son útiles para reconstrucciones filogenéticas en

este género; los árboles obtenidos, como el que se muestra en la figura 14,

presentan soportes de Bootstrap muy altos principalmente entre grupos

hermanos, y los análisis resultan consistentes con los árboles obtenidos por

características morfológicas. Sin embargo, a niveles taxonómicos mayores

(tribu), los valores de bootstrap no son muy altos.

Fig 14. Árbol filogenético dl género Aleochara. Obtenido por máxima verosimilitud con soportes de bootstrap en sus

ramas.

Page 31: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

31

Basados en análisis de la región 18S, Caterino et al. (2005), realizan una

filogenia del infraorden Staphiliniformia. Tomaron muestras de 88 adultos, 1

huevo y 29 larvas; extrajeron ADN con Fenol-Cloroformo y con QIAgen tissue

kit. Además realizaron análisis morfológico de los mismos individuos. Los

árboles estaban bien soportados hasta superfamilia, pero a nivel de familia se

presentaban resultados ambiguos; esto debido a que el mínimo nivel

taxonómico al que 18S presenta una buena resolución es al de superfamilia.

Para los autores, en niveles inferiores se deben buscar genes que evolucionen

más rápido que el 18S.

En el 2008 Ikeda et al., explican la historia evolutiva de la pérdida del vuelo y su

relación con los hábitos alimenticios, número y tamaño de los huevos en la

familia Silphinae. El ADN fue extraído por dos métodos: Fenol-Cloroformo y

Chelex 100®, y amplificado por PCR para las secuencias de la subunidad 16S

de rADN, la subunidad 28S de rADN, Wingless (Wg) y phosphoenolpyruvate

carboxykinase (Pepck). Utilizaron 21 especies de 12 géneros. Los árboles

obtenidos mostraron a Silphinidae como grupo monofilético con soportes altos,

coherente con lo obtenido por Dobler y Müller (2000). Utilizan datos

morfológicos y moleculares para tener más características a evaluar y que los

resultados obtenidos sean más confiables.

9. Bases de datos

9.1. National Center for Biotechnology Information (NCBI)

Creado en 1988 como una división del Instituto Nacional de la Salud (NIH) de

Estados Unidos. Funciona como base de datos pública, pero también trabaja

desarrollando software que permita analizar datos de genomas, y ayuda a

Page 32: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

32

difundir información biomédica. Maneja la base de datos GenBank junto con

otras bases de datos de interés científico y médico (NCBI, 2004).

Dispone de un gran número de secuencias reportadas de las utilizadas en los

artículos aquí expuestos. El gen de la citocromo oxidasa presenta un mayor

número de secuencias reportadas respecto a las otras secuencias utilizadas,

tanto para Díptera como para Coleóptera.

9.2. European Bioinformatics Institute (EBI)

El Instituto Europeo de Bioinformática hace parte del Laboratorio Europeo de

Biología Molecular. Trabaja en asociación con entidades internacionales,

principalmente NCBI, tanto a nivel de fondos como a nivel de información. (EBI,

2008)

Tiene a disposición las secuencias tanto de NCBI como algunas propias del

laboratorio, por lo que se encuentra un número mayor de secuencias

reportadas.

9.3. The ITS2 DataBase

Esta base de datos es específica de la secuencia de ITS2 y tiene como función

principal modelar y ayudar a predecir la estructura secundaria de ITS2.

También trabaja asociada a NCBI, por lo que para obtener la estructura

secundaria se puede utilizar la secuencia específica o el número de acceso de

dicha base de datos (ITS2 DataBase, 2008).

Page 33: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

33

9.4. Barcode of life iniciative

Esta base de datos trabaja con la secuencia del gen de la COI, y lo que busca

es lograr una identificación de especies con esta secuencia. Utiliza como fuente

secuencias disponibles en NCBI, la página de árbol de la vida (Tree of Life Web

Project), el Centro Canadiense para Código de Barras de ADN (Canadian

center for DNA barcoding) y el sistema integrado de información taxonómica

(ITIS) entre otros (BOLD, 2008).

10. DISCUSIÓN

La investigación en el área molecular de la entomología forense está en auge,

cada vez son más los investigadores que se preocupan por este tema. Y es

lógico, si se piensa en todo el tiempo que se puede economizar utilizando estos

métodos.

Hay una gran diversidad de metodologías, protocolos de extracción, y de

regiones o secuencias amplificadas. La herramienta que se use, dependerá de

las características del individuo a estudiar y de la disponibilidad de tiempo y de

recursos. De acuerdo a esto, habrá ventajas y desventajas de los procesos

elegidos.

Existen muchos protocolos de extracción, pero no todos funcionan con la

misma eficiencia. Como es el caso de las tarjetas FTA® y Chelex 100® que, a

pesar de que algunos de los artículos mencionados anteriormente logran

obtener buenas extracciones, el trabajo realizado por Hernández (2008) no

obtuvo una extracción eficiente, por lo que trabajó con Fenol-Cloroformo. En los

Page 34: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

34

artículos aquí expuestos en los que se utilizaron estos métodos, se realizó un

paso extra de purificación con “Kit”. Es posible que tanto la tarjeta impregnada

de químicos como la resina quelante, no tengan la capacidad de liberar todo el

ADN unido a tejidos complejos como el músculo (Hernández, 2008), y

requieran este paso de purificación para obtener una eficiencia mayor.

Fenol-Cloroformo permite obtener un ADN más puro que otros protocolos, pero

requiere mucho tiempo para obtener el resultado, mientras que trabajar con

CTAB implica menos pasos y menos tiempo, lo que disminuye la cantidad de

posibles contaminaciones de la muestra, pero la pureza de la muestra es

menor que la de Fenol-Cloroformo (Fraga et al., 2004). Los “Kits” de QIAgen

son útiles y permiten obtener ADN puro, sin embargo en trabajos, por ejemplo

en las universidades, no están disponibles, por lo que Fenol-Cloroformo se

convierte en la mejor opción para la extracción.

Los “kits”, Fenol-Cloroformo y CTAB son los mejores protocolos para obtener

ADN, ya que tarjetas FTA y Chelex necesitan un paso de purificación adicional

para obtener una eficiencia suficiente para los análisis posteriores.

El método molecular más usado es PCR. Es rápido, fácil de usar, y no requiere

concentraciones muy altas de ADN. Entre las desventajas están la gran

cantidad de inhibidores. Si no se realiza una buena purificación, no se van a

obtener resultados; y como es tan sensible, existirá un alto riesgo de

contaminación, que arrojará datos incorrectos. Además, para realizar una

buena PCR se deben conocer las características de los primers, pues de estos

dependerá la temperatura a utilizar.

Otro método es el de RAPD, que poseen la ventaja del tiempo, pero tiene una

desventaja muy grande, y es la falta de reproducibilidad. Puede ser útil en

casos de exclusión, más no en casos de inclusión. Cuando dos individuos son

similares requiere una base de datos con la cual se pueda comparar, pero el

número de especies de insectos de interés forense es muy grande y se

Page 35: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

35

necesitaría mucho tiempo. Sin embargo tiene la ventaja de generar resultados

con larvas.

En cuanto a los ISSR, pueden generar polimorfismos adicionales, arrojando un

perfil más complejo. Algunos de los fragmentos solo se dan en especies

particulares. Al convertir los marcadores ISSR a SCAR, como lo hicieron He et

al. (2007), se obtuvieron marcadores especie – específicos que tendrán un

gran potencial en la identificación forense. Los marcadores pueden requerir un

gasto de tiempo en su diseño (IPGRI, 2003). Además tanto ISSR como SCAR

permiten obtener buenos resultados con estadios inmaduros, por lo tanto son

herramientas útiles para la identificación de especies, especialmente en el área

forense, porque facilitan la correcta identificación de estos estadios, difíciles de

clasificar con claves taxonómicas morfológicas.

También pueden usarse métodos como PCR-RFLP, que puede ser útil, pero

una mutación en un solo punto puede cambiar los fragmentos de restricción,

puede aumentarlos o disminuirlos, mostrando un patrón diferente al que es.

Con lo anteriormente mencionado se puede decir que la mejor opción es

trabajar con PCR, con ISSR o con SCAR, son los métodos que dan resultados

favorables y no presentan desventajas tan significativas como PCR-RFLP y

RAPD, que no son reproducibles. Además PCR-RFLP con una sola mutación

puede cambiar el resultado.

En cuanto a las secuencias comúnmente utilizadas, la de Citocromo Oxidasa

es la que permite obtener mejores resultados. Es de gran utilidad en la

identificación forense en el mismo género, y para realizar análisis filogenéticos,

como se muestra en los estudios moleculares. Además de la gran cantidad de

información que se puede obtener con este gen, influye también el hecho de

ser el que más secuencias reportadas posee en las bases de. Así, cuando se

tenga un resultado, se tendrá un punto de comparación que permita ver que tan

real y coherente es lo que se está obteniendo.

Page 36: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

36

Comparando los trabajos realizados con Citocromo Oxidasa, tanto en Díptera

como en Coleóptera, vemos que en este último las secuencias utilizadas son

de gran tamaño (Dobler & Müller 2094pb; Maus et al. 2022pb), mientras en

Díptera las secuencias son de diferentes tamaños, algunas de COI, COII y

tRNA-leu, otras solo de COI. Aunque ya se conoce la utilidad de CO para la

identificación de especies, es necesario realizar este tipo de investigaciones en

el orden Coleóptera para conocer que región de la citocromo oxidasa es más

útil en este orden.

Otra región utilizada es la ITS2 del rADN, cuya resolución llega hasta

Subgénero; sin embargo, al compararla con citocromo oxidasa, no es tan útil a

nivel de especie. También se puede usar la secuencia de la subunidad 28S del

rADN, una región conservada, y donde el proceso es rápido y confiable. En

cuanto a la 18S del rADN, al nivel de superfamilia se obtienen buenos

resultados, pero a nivel de familia arroja información ambigua, por lo tanto, no

es útil a niveles taxonómicos inferiores.

Los estudios entre órdenes no son comparables. En Díptera hay muchas

investigaciones enfocadas a la identificación de especies de interés forense, y

cada vez más, los investigadores se dedican a este tipo de trabajos; mientras

que en Coleóptera, uno de los problemas más importantes actualmente, es

aclarar las relaciones filogenéticas de los linajes mayores, que son muy poco

conocidos (Madisson, 2000), por lo que la mayoría de estudios se centran en

este tema.

A futuro se debe investigar qué regiones pueden ser útiles para la identificación

de especies en Coleóptera, para lograr unos buenos resultados, que

disminuyan el tiempo invertido en la clasificación de este orden. Existen

familias, como la Staphylinidae, donde solo se ha llegado hasta Tribu, pues el

tamaño no permite diferenciar más claves morfológicas, y no se tienen los

Page 37: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

37

análisis moleculares para avanzar a niveles taxonómicos inferiores (Camacho,

comunicación personal).

Otro factor que se puede mejorar es el de las bases de datos, algunos genes

no tienen la información suficiente disponible para realizar los estudios, o

algunas metodologías que requieren una base de datos que les permita

comparar los resultados.

10. CONCLUSIONES

- Para la extracción los mejores resultados se obtiene con “Kits”, con el

protocolo de Fenol-Cloroformo o con CTAB.

- El uso de los métodos de PCR, ISSR y SCAR arrojará los mejores

resultados de identificación de especies, debido a su rapidez, su

confiabilidad y bajo costo.

- RADP no es útil para identificación forense porque no es reproducible.

Tampoco PCR-RFLP pues con pequeñas mutaciones cambia el patrón

de bandeo y da como resultado una identificación incorrecta.

- La secuencia más estudiada y más eficiente es la de citocromo oxidasa,

permite la identificación al nivel de género y se tiene una amplia base de

datos que permite su comparación.

- La región ITS2 tiene una buena resolución al nivel de subgénero, pero

no es tan buena al nivel de especie. La subunidad 18S es útil en niveles

taxonómicos superiores a familia.

- La información que se encuentra de Coleóptera, es principalmente para

análisis filogenéticos a niveles de familia o superiores. No son una base

para identificación de especies.

Page 38: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

38

11. Referencias

Alessandrini, F; Mazzanti, M; Onofri, V; Turchi, C; Tagliabracci, A. 2007. MtDNA

analysis for genetic identification of forensically important insects. Forensic

Science International: Genetics Supplement Series 1. P 584–585

Barreto, M; Burbano, M & Barreto, P. 2002. Flies (Calliphoridae, Muscidae) and

Beetles (Silphidae) from Human Cadavers in Cali, Colombia. Memorias del

Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro. 97 (1) , P 137 - 138

Benecke M. 1998. Six forensic entomology cases: description and commentary.

J Forensic Sci; 43. P 797- 805

Benecke, M , 2001. A brief history of forensic entomology. Forensic Science

International. 120. P 2- 14.

Benecke, M , 1998. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) typing of

necrophageous insects (diptera, coleoptera) in criminal forensic studies:

validation and use in practice. Forensic Science International. 98. P 157-168.

Byrd, J & Castner, J. 2001. Chapter 2: Insects of forensic importance. Forensic

entomology. The utility of arthropods in Legal investigation. CRC Press LLC.

Camacho, G. 2003. Sucesión de la entomofauna cadavérica y ciclos de vida de

las primeras especies colonizadores, utilizando como biomodelo cerdo blanco

(Sus scrofa) en la sabana de Bogotá. Universidad Distrital Francisco José de

Caldas. Bogotá, Colombia . Trabajo de grado.

Cañón, L & Segura, A. 2003. Efecto de cianuro y barbitúricos en el ciclo de vida

de dípteros colonizadores en hígados humanos bajo condiciones de campo en

Page 39: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

39

la Universidad Nacional de Colombia y de laboratorio en el Instituto Nacional de

Medicina Legal y Ciencias Forenses Regional Bogotá. Universidad Distrital

Francisco José de Caldas. Bogotá, Colombia. Trabajo de Grado

Carvalho, L; Thyssen, P; Linhares, A; & Palhares, F. 2000. A checklist of

arthropods associated with pig carrion and human corpses in Southeastern

Brazil. Memorias Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro. 95(1) P 135-138

Carvalho, L; Linhares, A; & Trigo, J. 2001. Determination of drug levels and the

effect of diazepam on the growth of necrophagous flies of forensic importance

in southeastern Brazil. Forensic Science International 120. P 140-144.

Carvalho, C. J. B. de. 1997. Muscidae. En: Solís, A. (ed.) Las Familias de

insectos de Costa Rica. INBio.

http://www.inbio.ac.cr/papers/insectoscr/Texto538.html

Caterino, M; Hunt, T; & Vogler, A. 2005. On the constitution and phylogeny of

Staphyliniformia (Insecta: Coleoptera) . Molecular Phylogenetics and Evolution

34. P 655-672

Centeno, N; Maldonado, M; & Oliva, A. 2002. Seasonal patterns of arthropods

ocurring on shletered and unshletered pig carcasses in Buenos Aires Province

(Argentina). Forensic Science International 126. P 63-70.

Chen, W; Hung, T & Shiao, S. 2004. Molecular identification of Forensically

Important Blow Fly Species (Diptera: Calliphoridae) in Taiwan. J. Med. Entomol.

41 (1) P 47-57

Chew, P. 2007. Flesh Fly - Family Sarcophagidae. Brisbane Insects and

Spiders Home Page. Imagen A de Sarcophaga aurifrons. Recuperado el 4 de

diciembre de 2008 en

http://www.geocities.com/brisbane_flies/SARCOPHAGIDAE.htm.

Page 40: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

40

Australia. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation

(CSIRO). 2004. Systematic names. Imagen de Sarcophaga aurifrons Macquart.

Recuperado el 4 de diciembre de 2008 en

http://www.ento.csiro.au/aicn/system/c_1234.htm.

Dobler, S & Müller, K. 2000. Resolving Phylogeny at the Family Level by

Mitochondrial Cytochrome Oxidase Sequences: Phylogeny of Carrion Beetles.

(Coleoptera, Silphidae). Molecular Phylogenetics and Evolution. 15 (3). P 390-

402.

Frank, J.H. 1997. Staphylinidae. In: Solís, A. (ed.) Las Familias de insectos de

Costa Rica. INBio. http://www.inbio.ac.cr/papers/insectoscr/Texto54.html

Fraga, J; Rodríguez, J; Fuentes, O; Castex, M; & Fernández, A. 2004

Comparación entre 5 métodos para la extracción de ADN de Triatomíneos: su

utilización en la técnica de ADN polimórfico amplificado al azar (RAPD).

Revista Cubana de Medicina Tropical. 56 (3). P 208 – 213.

Gross, J. 2006. Beetle Families: Dermestidae. Imagen de Dermestes

maculatus. Recuperado el 9 de diciembre de 2008 en:

http://calphotos.berkeley.edu/cgi/img_query?query_src=&enlarge=1111+1111+

2222+0762

Goff, M . 2001. A Fly for the Prosecution: How Insect Evidence Helps Solve

Crimes. Harvard Uniersity Press.

Gompel, N & Gruber, J. 2006. Imagen de Anthrenus sp. Recuperado el 3 de

diciembre de 2008 en http://flickr.com/photos/ngompel/89841900/.

Page 41: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

41

Gómez, B. 2007. Monte Urbano, Galicia. Imagen de Lucilia Caesar.

Recuperado el 4 de diciembre de 2008 en

http://www.biogeociencias.com/zoologia/2007_05_18.htm.

Hall, R. 2001. Introduction: Perceptions and status of Forensic Entomology.

Forensic entomology. The utility of arthropods in Legal investigation. CRC

Press LLC.

Harvey, M ; Gaudieri, S; Villet, M; & Dadour, I. 2008. A global study of

forensically calliphorids: Implications for identification. Forensic Science

International 177. P 66-76

He, L; Wang, S; Miao, X; Wu, H & Huang, Y. 2007. Identification of

necrophagous fly species using ISSR and SCAR markers. Forensic Science

International 168 .P 148–153

Hernández, M. 2008. Implementación del análisis del gen citocromo oxidasa I

para la identificación de insectos de interés forense: Análisis preliminar de una

muestra de la familia Calliphoridae. Universidad de los Andes. Bogotá,

Colombia. Trabajo de Grado.

Iannacone, J. 2008. Artropofauna de importancia forense en un cadáver de

cerdo en el Callao, Perú. Revista Brasileria de Zoologia. 20 (1). P 85-90.

Ikeda, H; Kagaya, T; Kubota, K & Toshio, A. Evolutionary relationships among

food habit, loss of flight, and reproductive traits: Life-History evolution in the

Silphinae (Coleoptera: Silphidae). 2008. Evolution. 62 (8). P 2065 – 2079.

IPGRI 2003. Tecnología de marcadores moleculares para estudios de

diversidad genética de plantas: Módulos de aprendizaje. Tecnologías basadas

en la PCR. Cornell University. Presentación.

Page 42: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

42

Jiménez, S & Latorre, L. Determinación de la incidencia del sol y la sombra en

la sucesión de la entomofauna cadavérica en dos cerdos Sus scrofa ubicados

en la estación XXVI de Carabineros Coronel Jose A. Ramos del Parque

Nacional de Bogotá. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá,

Colombia. Trabajo de Grado.

Junqueira; A; Lessingera, A; Teixeira, T; Rodrigues, F; Vettorec, A; Arrudad, P;

& Azeredo, A. 2004. The mitochondrial genome of the blowfly Chrysomya

chloropyga (Diptera: Calliphoridae). Gene 339. P 7 –15

Kulshrestha, P & Satpathy, D. 2001. Use of beetles in forensic entomology.

Forensic science international. 120: 15-17.

Lawrence, J. 2001. Histeridae. . In: Solís, A. (ed.) Las Familias de insectos de

Costa Rica. INBio. http://www.inbio.ac.cr/papers/coleoptera/HISTER.html

Maddison, David R. 2000. Coleoptera. Beetles. Version 11 September 2000

(under construction). http://tolweb.org/Coleoptera/8221/2000.09.11 in The Tree

of Life Web Project, http://tolweb.org/

Magaña, C. 2001. La entomología forense y su aplicación a la medicina legal:

Data de la muerte. Boletín de la Sociedad Entomológica Aragonesa (SEA). 28:

49-57.

Makarov, K. 2004. Atlas of beetles of Russia. Imagen de Dermestes lardarius.

Recuperado el 6 de diciembre de 2008 en

http://www.zin.ru/ANIMALIA/COLEOPTERA/eng/derlarkm.htm.

Makarov, K. 2006. New macrophotos for Atlas of beetles of Russia. Imágenes

de la familia Histeridae. Recuperado el 10 de diciembre de 2008 en

http://www.zin.ru/animalia/Coleoptera/eng/makar069.htm

Page 43: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

43

Malgorn, Y & Coquoz, R. 1999. DNA typing for identification of some species of

Calliphoridae An interest in forensic entomology. Forensic Science International

102. P 111-119.

Martinez, E; Duque, P ; & Wolff, M. 2007. Succession pattern of carrion-feeding

insects in Paramo, Colombia. Forensic Science International 166. P 182-189.

Maus, C; Peschke, K; & Dobler, S. 2001. Phylogeny of the Genus Aleochara

Inferred from Mitochondrial Cytochrome Oxidase Sequences (Coleoptera:

Staphylinidae). Molecular Phylogenetics and Evolution 18 (2) P 202-216.

Mavárez-Cardozo, MG; Espina de Fereira, Al; Barrios-Ferrer, FA; & Fereira-

Paz, JL. 2005. La entomología forense y el neotrópico. Cuad Med Forense.

V11 N 39. P 23 -33

Moura, M; Carvalho, C; & Monteiro-Filho, E. 1997. A prelimina analysis of

insects of Medico-legal Importance in Curitiva, State of Paraná. Memorias

Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro. 92 (2) P 269 – 274.

National Center for Biotechnology Information. NCBI. Consultado el 8 de

diciembre de 2008 en http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

Nelson, L; Wallman, J; & Dowton, M. 2008. Identification of forensically

important Chrysomya (Diptera: Calliphoridae) species using the second

ribosomal internal transcribed spacer (ITS2). Forensic Science International

177. P 238-247.

Newton, A & Thayer, M. 1995. Staphylinidae Latreille 1802. Rove beetles.

Imágenes de Tachyporinae y Oxyporus sp. Recuperado el 3 de diciembre de

2008 en http://tolweb.org/Staphylinidae/9621/1995.01.01 in The Tree of Life

Web Project, http://tolweb.org/

Page 44: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

44

Novartis animal Health. 2007. Imagen de Stomoxys calcitrans. Recuperado el 7

de diciembre de 2008 en

http://www.flycontrol.novartis.com/species/stablefly/es/index.shtml.

Olaya, L. A. 2001. Entomofauna sucesional en el cadáver de un cánido en

condiciones de campo en la Universidad del Valle (Cali – Colombia).

Cuadernos de Medicina Forense 23. P 5 - 14

Oliva, A. 2001. Insects of forensic significance in Argentina. Forensic Science

International 120. P 145-154.

Oliveira, J & Mello, P. 2004. Application of forensic entomology to estimate of

the postmortem interval (PMI) in homicide investigations by the Rio de Janeiro

Police Departament in Brazil. Internet Journals of Forensic Medicine and

Toxicology. 5(1): 40-44.

Salazar, J. 2006. Insectos de importancia forense en cadáveres de ratas,

Carabobo – Venezuela. Revista Peruana de Medicina experimental y Salud

pública. 23 (1). P 33-38

Schillhammer, H. 2005. Mostly beetles. Imagen de Algon bramlettorum.

Recuperado el 3 de diciembre de 2008 en

http://www.pbase.com/rovebeetle/mostly_beetles.

Sikes, D. 2005. Familia Silphidae. Tree of life Web Project. Recuperado el 4 de

diciembre de 2008 en http://tolweb.org/Silphidae.

Smith, J & Baker, N. 2007. Molecular genetic identification of forensically

important flies in the UK. Forensic Science International: Genetics Supplement

Series 1 P 620–622

Page 45: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

45

Song, Z; Wang, X; & Liang, G. 2008. Species identification of some common

necrophagous flies in Guangdong province, southern China based on the rDNA

internal transcribe spacer 2 (ITS2). Forensic Science International 175. P 17-22.

Stamper, T & Dahlem, G. 2006. Carrion fly collecting in sunny Florida, May

2006. Imagen de Lucilia coeruleiviridis. Recuperado el 4 de diciembre de 2008

en http://www.nku.edu/~dahlem/2006CollectingWeb/FloridaCollecting2006.htm

Stevens, J & Wall, R. 2001. Genetic relationships between blowflies

(Calliphoridae) of forensic importance. Forensic International Science 120. P

116-123.

Usaquén, W & Camacho, G. 2000. Ciclo de vida de Lucilia sericata como

primera especie colonizadora de cerdo blanco Sus scrofa en condiciones

medioambientales de la Sabana de Bogotá. Revista del Instituto Nacional de

Medicina Legal.

Velásquez, Y. 2008. A checklist of arthropods associated with rat carrion in a

montane locality of northern Venezuela. Forensic science international 174. P

67-69

Wells, J & Sperling, F. 2001. DNA-based identification of forensically important

Chrysomyinae (Diptera: Calliphoridae). Forensic science international. 120. P

110-115.

Wikipedia. 2002. Imagen de individuo de la familia Muscidae, no identificado.

Recuperado el 3 de diciembre de 2008 en:

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Fly_-_Muscidae.jpg.

Wolff, M; Uribe, A; Ortiz, A; & Duque, P. 2001. A preliminar study of forensic

entomology in Medellín, Colombia. Forensic science international. 120. P 53 –

59.

Page 46: AURA MILENA VERA RODRIGUEZ - Uniandes

46

Wolff, M & Uribe, A. 2000. Citado por Camacho G. 2005. Sucesión de la

entomofauna cadavérica y ciclo vital de Calliphora vicina (Diptera:

Calliphoridae) como primera especie colonizadora, utilizando cerdo blanco (Sus

scrofa) en Bogotá. (Sección Agrícola). Recuperado el 26 de Noviembre de

2008 en http://www.accessmylibrary.com/coms2/summary_0286-

32134847_ITM.

Zóralski, R. 2006. Insects of Poland. Imagen de Sarcophaga cf. Carnaria.

Recuperado el 4 de diciembre de 2008 en

http://www.insects.pl/index.php?vmode=9&f1=Diptera&f2=Sarcophagidae&f3=S

arcophaginae&name=Sarcophaga_cf_carnaria#Sarcophaga_cf_carnaria.