ADN
Genética Forense
¿Qué tipo de pruebas de ADN existen?
Fundamentos de las Pruebas de ADN
¿Que es el ADN?
¿Qué tipo de pruebas de ADN existen?
Existen muchos tipos de prueba de ADN que se realizan en laboratorios de investigación , sin embargo las que se ofrecen de forma comercial a particulares para fines de relaciones de parentesco e identificación son las siguientes:
Perfil simple (Identificación por comparación) : El perfil de identificación genético es el conjunto de lecturas de los alelos correspondientes a diferentes regiones del ADN o también llamados locus. Para identificar cada región o locus, se usa un marcador genético. Cada región tiene un alelo aportado por la madre y otro por el padre. Este perfil es prácticamente único para cada individuo, esto cuando se usan al menos 15 marcadores.
Ejemplo:
D3S1358
(12-20)
15 -17
TH01
(4-13.3)
7 - 9
D21S11
(24-38)
28 - 35
D18S51
(8-27)
16 - 18
Penta E
(5-24)
11 - 12
D5S818
(7-16
12 - 13
D13S317
(7-15)
11 -13
D7S820
(6-14)
8 - 10
D16S539
(5-15)
11 - 13
CSF1PO
(6-15)
12
Penta D
(2.2-17)
9 - 11
Amelogenina
(XX-XY)
fem. (XX)
vWA
(10-22)
15 - 18
D8S1179
(7-18)
13 - 15
TPOX
(6-13)
8
FGA
(16-46.2)
23 - 26
Prueba de paternidad Es la llevada cabo para determinar la relación biológica de paternidad. Se basa en comparar los perfiles genéticos del presunto padre y del hijo(a). La muestra de la madre ayuda incrementando la exactitud de la prueba al obtener un alelo obligado paterno para cada marcador genético analizado.
Prueba de maternidad: Es la llevada cabo para determinar la relación biológica de maternidad. Se basa en comparar los perfiles genéticos de la presunta madre y del hijo(a). La muestra del padre ayuda aumentando la exactitud de la prueba.
Prueba de paternidad mediante abuelos: Cuando no se dispone de muestras del presunto padre, es posible hacer la prueba de paternidad utilizando los perfiles genéticos de los abuelos paternos, además del perfil de la madre. El cálculo estadístico permite obtener un índice que ayuda a asignar o no la paternidad. La exactitud es equiparable a la prueba de paternidad y en la mayoría de los casos es definitiva.
Prueba de parentesco vertical línea masculina: La prueba de paternidad es una relación en primer grado padre-hijo. Cuando se requiere saber la probabilidad de parentesco en más de un grado, es cuando se usa esta prueba utilizando los perfiles genéticos del cromosoma Y de dos individuos de sexo masculino que se presumen parientes en línea directa.
Prueba de parentesco vertical línea femenina: La prueba de maternidad es una relación en primer grado madre-hija. Cuando se requiere saber la probabilidad de parentesco en más de un grado, es cuando se usa esta prueba utilizando los perfiles genéticos del ADN mitocondrial de dos individuos de sexo femenino que se presumen parientes en línea directa.
Prueba de parentesco horizontal: Es la llevada cabo para determinar un parentesco entre primos(as) o hermanos(as). Normalmente se utiliza cuando no se cuenta con perfiles de los progenitores, esto es, el padre/madre o los tíos(tías). La exactitud no es igual a la prueba de paternidad, pero en la mayoría de los casos es suficiente para emitir una conclusión.
Prueba de orígenes raciales: Los alelos de ciertas regiones del ADN tienen una diferente ocurrencia según las razas. Es así que basados en el una serie de marcadores especiales es posible determinar los orígenes raciales de cada persona. Se reporta los porcentajes de probabilidad que se tiene para troncos comunes …, …, … Existen algunos grupos étnicos específicos del que también se conoce su ocurrencia , como son … , … ,…. .
Aquí también es importante diferenciar entre pruebas informativas y pruebas legales.
Pruebas Informativas: Las pruebas informativas son pruebas realizadas usando muestras entregadas por el interesado o tomadas en un gabinete de muestreo para determinar los perfiles genéticos respectivos y emitir un reporte sobre relaciones de parentesco o identidad. Al no haber validado las identidades, ningún laboratorio puede usarlas para que tengan validez legal. El resultado sólo sirve para la persona que entregó las muestras y se acostumbra sólo reportar los nombres de pila. En algunos casos se reporta los nombres completos cuando el mismo laboratorio validó las identidades.
Prueba legal: En los casos de que el resultado de una prueba se puede o se requiere usar como evidencia en juicios, es cuando esta debe realizarse con ciertos cuidados para poder sostenerla como evidencia legítima. Los requisitos básicos son :
El muestreo debe ser realizado por un perito certificado por autoridades judiciales.
Se debe hacer muestreo del presunto padre, madre e hijo.
La parte demandada y demandante donantes de muestras deben firmar la autorización de donación de muestras.
Se debe realizar custodia de las muestras, normalmente el mismo perito, hasta llegar al laboratorio.
Se debe anexar fotocopias firmadas de las identificaciones oficiales de los donantes.
Se debe anexar fotos y huellas dactilares de las personas donantes.
Cualquier prueba de parentesco o identidad puede ser de carácter legal.
http://criminalistic.org/index.php?option=com_content&task=view&id=674&Itemid=10
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Fundamentos de las Pruebas de ADN
Para confiar algo tan importante como la paternidad de una persona a un análisis , este debe estar sólidamente fundamentado sobre bases científicas confiables.
Aunque entenderlo a profundidad requiere tener ya conocimientos de genética, un explicación clara sobre estas bases científicas se explican a continuación.
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¿Que es el ADN?
El ácido deoxiribonucléico (ADN o DNA -desoxy-ribonucleic acid-) es una substancia química encontrada en todos los seres vivientes. El ADN, heredado de los padres biológicos, es la base de la herencia. Contiene el código para todos nuestros atributos físicos así como las instrucciones para todas las funciones del cuerpo, incluyendo crecimiento, desarrollo, y replicación. Es una molécula lineal compuesta de subunidades denominadas “bases” que se unen, una tras otra, como las cuentas de un collar.
¿El ADN de alguien es diferente al mío?
En terminos generales se puede decir que el ADN es muy parecido entre los individuos de la especie humana, esto es que 97% es común en todos. Existe ADN codificante y no codificante, esto es que potencialmente sirve o no. Dentro del codificante , existe ADN conservado y variable. Dentro del ADN codificante variable existen los STR (Short Tandem Repeats) que son regiones que varian mucho de individuo a individuo. Estas regiones son pequeñas , fáciles de amplificar y detectables por métodos convencionales de biología molecular. Algunas de estas secuencias de STR son las que se análisan para determinar relaciones de parentesco y equivalen al 3% del genoma humano. La posición donde se encuentran los STR se llama locus (loci en plural) y son determinadas por el nombre de los marcadores que se usan.
¿Cómo se hace para analizar secuencias tan pequeñas y con tan poca muestra?
Gracias a la tecnología de PCR (polimerasa Chain Reaction) es posible amplificar pequeñísimas cantidades de ADN extraido de una muestra. En 32 ciclos de amplificación , los loci se pueden amplicar 1,000,000,000 (mil millones) de veces. Luego esto es bombeado a un detector de fluorescencia para una electroforesis capilar, esto para ser separados por color y tamaño. El resultado es un cromotograma de todos los loci, donde aparecen los alelos maternos y paternos.
Vea tambien Técnica de PCR. Concepto PCR
¿Cómo se determina un parentesco en base a estas regiones de STR?
El principio general es que el 50% del ADN es heredado por la madre y el otro 50% por el padre. Por lo que para cualquier secuencia se tiene un alelo materno y un alelo paterno. Una persona , por el lado de la madre puede heredar cinco repeticiones de un STR y por el lado del padre puede heredar doce repeticiones.
El principio de inclusión de paternidad es que un hijo debe tener un alelo idéntico al uno del padre, esto para cualquier marcador o región de STR.
¿Es posible que otra persona tenga un mismo alelo para un STR?
Si, entre las mismas razas o regiones es posible que sea más común un STR. Es por esto que no se utiliza sólo uno, sino varios marcadores que determinan un perfil genético único, y que por varios factores son los idóneos para este tipo de pruebas. El FBI ha determinado como estándar 13 maqrcadores , sin embargo lo normal es el uso de 16 marcadores. Esta cantidad de marcadores permiten disminuir la posibilidad de una coincidencia a niveles de dos personas entre 3,000,000 millones para 15 marcadores comparativos. Es por esto que la confiabilidad puede llegar a niveles de 99.9999% o más. Esta exactitud, también depende de que tan “no comunes” son los alelos de cada persona, cuanto más “no comunes” mayor puede salir la inclusión de una paternidad.
Una exclusión significa que al menos 2 marcadores no coinciden entre padre e hijo, una “no coincidencia” puede ser provocada por una mutación, pero esto es poco común.
http://criminalistic.org/index.php?option=com_content&task=view&id=673&Itemid=10
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Huellas genéticas en la escena del crimen
Los seres humanos somos en un 99.9 % genéticamente idénticos, es decir, la secuencia de nucleótidos que componen nuestros ácidos nucleicos solo difiere en un 0.1 %. Si bien esta cantidad es mínima expresada como porcentaje, en cantidad neta adquiere otra dimensión y puede pensarse de la siguiente manera: existen 3 millones de nucleótidos en nuestro ADN que están ordenados de una forma particular en cada individuo y nos diferencian. Estas diferencias no están distribuidas al azar, sino que se hallan en regiones específicas. La identificación de estas zonas permite establecer a estas diferencias como una huella genética individual.
En el futuro puede que existan bancos de datos con las huellas genéticas de toda la población. Por el momento, la asociación entre el material genético contenido en una muestra biológica y un individuo, es utilizada para resolver casos puntuales de filiación, de criminología o en la antropología molecular.
La escena del crimen
Es frecuente que en la escena de crímenes violentos sean encontradas muestras biológicas como semen, sangre, pelos y restos de piel bajo las uñas de las víctimas. Este tipo de muestras posee ácidos nucleicos (ADN) de la persona de la cual provienen. El desarrollo de técnicas de biología molecular, que permiten un análisis exhaustivo del ADN contenido en ellas, ha hecho que este tipo de evidencias cobre particular importancia. Esto se debe a que puede establecerse una huella genética prácticamente inequívoca que permite correlacionar la evidencia encontrada en la escena del crimen con un sospechoso, claro que hay que tener un sospechoso.
Básicamente, lo que se pretende hacer en este tipo de estudios es comparar el ADN recuperado a partir de la evidencia física con el de los sospechosos. Para esto, debe realizarse un perfil de ADN de ambas, utilizando marcadores genéticos que permitan distinguirlas o asociarlas.
Marcadores genéticos:
Variación en la longitud de los fragmentos de restricción (RFLP)
El uso de perfiles de ADN para la identificación de sospechosos fue implementado a comienzos de la década del 80 por el genetista Alec Jeffreys, de la Universidad de Leicester (Gran Bretaña). En aquel momento, el análisis se basaba en la digestión con enzimas de restricción del ADN contenido en las muestras. Las enzimas de restricción reconocen secuencias específicas del ADN y lo cortan, generando fragmentos. Si existe una variación de simplemente una base en la zona de reconocimiento de la enzima, la digestión no ocurre. Así, para analizar las muestras el ADN es digerido con enzimas específicas que lo cortaran en fragmentos de distintos tamaños de acuerdo al número de veces que aparezca la secuencia de reconocimiento de la enzima utilizada. Una vez que se completa la digestión los fragmentos se separan de acuerdo a su tamaño, resultando en diferentes patrones de bandas. Si las muestras de ADN corresponden a un mismo individuo el patrón de bandas debería ser idéntico mientras que no será así si la muestra no corresponde al sospechoso.
Las flechas rojas señalan 2 patrones de bandas similares. Indicando que ambas muestras corresponderían a la misma persona.
De esta manera, es posible vincular o descartar la asociación entre el ADN obtenido de una evidencia y un sospechoso. Esta técnica fue útil en un comienzo, pero requería de grandes cantidades de muestra y tomaba algunas semanas, luego de lo que no siempre se arribaba a conclusiones definitorias.
Repeticiones cortas en tandem (Short Tandem Repeat o STR)
Dentro del genoma humano es posible detectar la presencia de secuencias cortas que se repiten consecutivamente (ATATATATATATAT..........ATATATAT). Si bien la secuencia que se repite (AT) está conservada, el número de repeticiones suele ser variable entre individuos. Así, por ejemplo, una persona puede tener una serie de 23 repeticiones AT mientras que otra una de 31. La longitud de la repetición puede utilizarse como marcador genético.
En la actualidad se utiliza un sistema basado en al determinación de 13 sitios distintos de STR, con lo que la posibilidad que 2 individuos no relacionados tengan el mismo perfil de ADN es 1 en un trillón.
Polimorfismo de una sola base (SNP)
Un sistema de identificación de individuos de gran importancia es la localización secuencias donde se observan variaciones puntuales de una sola base, denominadas Single Nucleotide polymorphism. La variabilidad observada en este tipo de secuencias es menor a la presente en los STR (50 a 1), sin embargo, existen técnicas que facilitan su estudio. El reciente desarrollo de chips de ADN permite el análisis de miles de secuencias de ADN simultáneamente, con lo que es posible desarrollar versátiles sistemas de identificación.
Perfil de ADN
Con cada uno de estos sistemas de identificación de polimorfismos puede establecerse un patrón o perfil de ADN. Los marcadores moleculares utilizados pueden ser considerados como de ocurrencia independiente y se heredan de generación en generación con lo que permiten establecer relaciones filiales además de vincular evidencias con sospechosos.
Como ejemplo del poder de discriminación de las técnicas basadas en las huellas genéticas podemos realizar la siguiente consideración: para una región del ADN en la que se ha detectado la existencia de 10 variantes alternativas en la secuencia de nucleótidos, la frecuencia de aparición de una de estas variantes es 0.1. Si se estudian en forma simultánea 10 de estas regiones entre dos individuos, la probabilidad que estos coincidan en todos las posibilidades es de 0.1 x 1010. Es decir, la posibilidad que 2 individuos tomados al azar posean el mismo perfil de ADN es de 1 en 100 000 millones.
http://criminalistic.org/index.php?option=com_content&task=view&id=326&Itemid=10