基于嗜尸性蝇类离食期及蛹期分子信息进行PMI推断的研究
批准号:
82072114
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
郭亚东
依托单位:
学科分类:
法医病理学及法医临床学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭亚东
中文摘要
死亡时间(PMI)推断是法医学实践难点和研究热点。法医昆虫学在PMI推断应用中具有独特优势,现有PMI推断体系的构建主要基于嗜尸性蝇类非成虫期的形态学变化特征,而占该阶段约50%的离食期、蛹期仍缺乏形态学判断标准,严重阻碍蝇类证据在法庭科学中的应用。深入研究离食期及蛹期生长发育相关分子信息的时序性规律,是完善现有体系的关键突破点。本项目拟在前期棕尾别麻蝇全基因组测序基础上,选择与离食期、蛹期发育相关的表皮蛋白、几丁质酶及酪氨酸羟化酶等调控基因,揭示其与形态变化的内在联系,探究其差异表达的时序性规律。同时采用UPLC–MS/MS探究具有发育时间推测潜力的代谢产物,结合CDs传感器阵列构建高灵敏检测系统;随后,基于物理学FTIR验证发育过程中分子信息的时序变化规律,构建多维回归方程。最终全面挖掘该物种具有应用于PMI推断价值的分子信息,为解决蝇类证据在法庭科学中的应用提供理论依据。
英文摘要
Forensic entomology plays a major role in the postmortem interval (PMI) estimation, which is recognized as one of the pillars of forensic medicine and where dipteral flies are particularly valued. The existing PMI estimation system is mainly based on morphological changes in the developmental period, while the absence of morphological judgment criteria in the wandering and pupal stages, which account for about 50% of the non-adult stage, seriously hinders the application of fly evidence in forensic science. The breakthrough to perfect the existing system, as we have found, is to research the rule of the molecular information related to growth and development changing with time during the wandering and pupal stage. In this study, based on the De novo genome assembly of Sarcophaga peregrina (Diptera: Sarcophagidae), we would use RNA-Seq, RNAi and qRT-PCR technologies to screen genes related to growth and development, and exploring the rule of differential expression genes changing with time during development on the basis of defining their specific functions. Meanwhile, we carry out a metabonomic analysis by UPLC-MS/MS to explore the metabolites with potential of estimation developmental time, and construct a highly sensitive detection system with the combination of CDs sensor array. Then,we will verify the rule of timing changes of these molecular information by the physical FTIR and construct multidimensional regression equations. Ultimately, we will comprehensively reveal the molecular information of the species related to PMI estimation and provide theoretical basis involving the application of fly evidence in forensic science.
项目研究背景: .死亡时间(PMI)推断是法医学实践难点和研究热点。法医昆虫学在PMI推断应用中具有独特优势,现有PMI推断体系的构建主要基于嗜尸性蝇类非成虫期的形态学变化特征,而占该阶段约50%的离食期、蛹期仍缺乏形态学判断标准,严重阻碍蝇类证据在法庭科学中的应用。深入研究离食期及蛹期生长发育相关分子信息的时序性规律,是完善现有体系的关键突破点。课题组提出“法医昆虫分子信息学”这一解决方案,从基因组学、代谢组学入手,全面解析生长发育相关的分子机制,从分子层面突破现有PMI推断体系的瓶颈。.主要研究内容: .①嗜尸性蝇类离食期幼虫及蛹中各发育历期差异表达基因的筛选及验证.②嗜尸性蝇类蛹发育过程中代谢产物的差异分析.③傅里叶红外光谱技术分析嗜尸性蝇类离食期及蛹期光谱的时序性变化规律.④实际案例应用并验证PMI推断的准确性和科学性.重要结果、关键数据及其科学意义: .①完成了棕尾別麻蝇在不同恒定温度条件下基础生长发育资料的收集。.②获得了棕尾別麻蝇离食期虫体体表形态的时序性变化特征。.③获得了棕尾別麻蝇不同温度条件下蛹内组织体表形态以及蛹内组织内部结构发育的时序性变化特征。.④差异基因(ImpE2、Lcp2、CG17633、Contig 160.2)具有用于推断离食期发育年龄的潜力。.⑤差异表达基因(SpCht8,SpCht10,SpTH,SpTPP)在棕尾别麻蝇变态发育过程中发挥重要的调控功能,与蛹期年龄存在相关性,可用于蛹期年龄的精确推断。.⑥葡萄糖酸、甘油磷酰胆碱、苯乙酸、吡啶甲酸、异亮氨酸、脯氨酸、牛磺酸、黄尿酸等差异代谢物具有推断蛹期年龄的潜力。.⑦红外光谱波段 1630~1570、1500~1440、1350~1330、800~600 cm-1具有推断离食期年龄的潜力。.⑧波长在1000~1100 cm−1范围的红外光谱具有推断棕尾别麻蝇蛹期年龄的潜力。.⑨基于实际案例验证了这些方法在嗜尸性蝇类年龄推断中的应用价值。
胎儿/新生儿不明原因死亡分子鉴识体系的构建
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批准号:2025JJ90228
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:郭亚东
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依托单位:
MA影响麻蝇嗜尸行为机制的研究及其法医学应用
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批准号:2020JJ4763
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2020
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负责人:郭亚东
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依托单位:
室内环境影响麻蝇嗜尸行为机制的研究及其法医学应用
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批准号:81772026
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2017
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负责人:郭亚东
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依托单位:
湖南地区嗜尸性麻蝇资料库的建立及PMI推断的应用
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批准号:81302615
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2013
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负责人:郭亚东
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依托单位:
国内基金
海外基金