Generating human STR DNA profiles from blood ingested by leeches

Abstract

Aquatic crime scenes may include the presence of annelids, such as leeches, which may have ingested human blood and can potentially aid in the identification of a victim and/or suspect. In this research, human blood from one male donor was fed to 35 North American medicinal leeches. These leeches were then euthanized at various periods (0, 1, 2, 4-, 6-, 12-, and 24-hours post-feed). Blood from their midguts (crop) was amplified using three methods. First, the tip of each Copan microFLOQ® Direct Swab was dipped into the midgut of the individual leeches and amplified directly. Second, Copan microFLOQ® Direct Swabs were utilized to sample the crop, concentrating crop blood followed by direct amplification. Third, 4N6 FLOQSwabs® forensic collection devices collected, extracted, and amplified remaining crop blood. The aim was to determine if blood found in the midgut of leeches can be used in revealing human identity. This research can aid in unique forensic cases where annelids might be present at a crime scene. Autosomal STR profiles were generated using PowerPlex Fusion 6 C System and GlobalFiler Express. Y-STR profiles were obtained with PowerPlex® Y23 System and Yfiler® Plus amplification kits. Complete and partial, concordant, and consistent, autosomal, and Y-STR profiles were observed between 420 autosomal and 420 Y-STR profiles. All three methods can be used to generate DNA profiles from blood ingested by leeches when collected within a 24-hour period. The results indicate that blood ingested by annelids can serve as a valuable source of evidence in unique crime scene cases.

RÉSUMÉ

Les scènes de crime aquatiques peuvent inclure des annélides, telles que des sangsues, qui ont possiblement ingéré du sang humain et qui peuvent potentiellement aider avec l’identification d’une victime et/ou d’un suspect. Dans cette recherche, le sang humain d’un donneur masculin a été administré à 35 sangsues médicinales nord-américaines. Ces sangsues ont été euthanasiées à différentes périodes (0, 1, 2, 4-, 6, 12-, et 24-heures après avoir été nourries). Le sang de leur intestin moyen a été amplifié à l’aide de trois méthodes. Premièrement, la pointe de chaque Écouvillon Direct Copan microFLOQ® a été trempée dans l’intestin moyen des sangsues individuelles et amplifiée directement. Deuxièmement, les Écouvillons Direct Copan microFLOQ® ont été utilisés pour échantillonner l’intestin moyen, concentrant le sang de l’intestin moyen, suivi d’une amplification directe. Troisièmement, les dispositifs de criminalistique 4N6 FLOQSwabs® ont recueilli, extrait, et amplifié le restant du sang présent dans l’intestin moyen des sangsues. L’objectif visait à déterminer si le sang dans l’intestin moyen de ces sangsues pourrait révéler l’identité humaine. Cette recherche peut aider dans des cas judiciaires uniques où des annélides peuvent être présents à des scènes de crime. Les profils ADN conçus à partir des STR autosomiques ont été produits avec les systèmes PowerPlex® Fusion 6C et GlobalFiler Express. Les profils Y-STR ont été obtenus à l’aide des systèmes d’amplification PowerPlex® Y23 et Yfiler® Plus. Des profils autosomiques et Y-STR complets, partiels, concordants et cohérents ont été observés dans 420 profils autosomiques et Y-STR. Les trois méthodes peuvent produire des profils d’ADN à partir du sang ingéré par les sangsues lorsque le sang est recueilli dans les 24 heures suivant l’ingestion. Les résultats indiquent que le sang ingéré par les annélides peut servir de preuve importante dans les cas ayant des scènes de crime uniques.

Keywords:

• DNA
• STR
• Copan microFLOQ® Direct Swabs
• Leeches

Mots clés:

• ADN
• STR
• Écouvillon Direct Copan microFLOQ®
• Sangsues

Acknowledgments

The authors are very grateful to the reviewers for their insightful comments which enhanced the content of the manuscript. Santina Castriciano, Copan Italia, Megan Meyer-Calvert, Thermo Fisher Scientific, John Pickert and Amber McManus, Qiagen, Inc without whose help this research would not have been possible. Eric Hanson’s assistance in providing and shipping the North American medicinal leeches, in a timely manner, is greatly appreciated.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Ethical approval

All procedures were conducted following the guidelines of Institutional Biosafety Committee (IBC), Protocol # 49047 of The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania.

Additional information

Funding

Financial support was provided by the Forensic Science Program and Research Award to Elizabeth Knapp from Eberly College of Science at The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania.