INTRODUCCIÓN
La Genética forense consiste en el análisis de polimorfismo o variabilidad genética humana aplicada a los problemas judiciales.Estos pueden ser, investigación de la paternidad, criminalistica e identificación de cadáveres.
El descubrimiento en 1980 de los polimorfismos del ADN en el genoma humano y la demostración de que este rico acervo de variabilidad está ampliamente distribuido en las poblaciones humanas, permitió que los científicos forenses reconocieran el enorme potencial que ofrece el ADN para identificar criminales a partir de las muestras biológicas dejadas en la escena del crimen. Así, poco tiempo después, los tribunales de países como Inglaterra y EE.UU. admitieron las evidencias de ADN en litigaciones criminales y civiles (Chakraborty y Kidd 1991), lo que a su vez favoreció que su utilización se extendiera rápidamente a todo el mundo.(Morales, et al.,2003).
El uso de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para la caracterización del ADN humano ha proporcionado una poderosa herramienta para los análisis forenses y de paternidad.
(Jorquera y Budowle 1998). Con los loci o marcadores de VNTR (número variable de repeticiones en serie) (Budowle et al. 1995a, b),STR (repeticiones cortas en serie) (Edwards et al. 1991, Budowle et al. 1999) y SNPs (polimorfismos de nucleótidos únicos) (Chakraborty et al. 1999, Jobling 2001) disponibles en nuestros días, el valor del análisis de ADN como herramienta de investigación forense es extraordinario debido al gran número de genotipos que existe en la población, el cual conduce a una alta probabilidad de encontrar patrones genéticos exclusivos de cada individuo. Esto significa una enorme probabilidad de excluir cualquier individuo falsamente acusado y una posibilidad muy pequeña de apareamiento erróneo (Chakraborty y Kidd 1991), resolviendo con mucha confianza cualquier disputa de paternidad (Pena y Chakraborty 1994 en Morales, et al.,2003).
ANTECEDENTES HISTÓRICOS
En 1985 Alec Jeffreys implementó el uso del material genético (ADN)
para identificación humana, obteniendo un patrón de bandas parecido a un
código de barras al que denominó huella digital del ADN (DNA
fingerprinting). Actualmente a esta prueba se le conoce como
perfil de ADN, huella genética, o simplemente prueba de ADN. Este perfil
de ADN se ha demostrado que es prácticamente único e irrepetible, a
excepción de los gemelos monocigotos, lo que permite diferenciar a
cualquier persona de otra y establecer sus relaciones biológicas de
parentesco. Las aplicaciones de la prueba de ADN son diversas, pero
destacan dos, las pruebas de paternidad y los análisis forenses; este
último en casos criminales para establecer la relación de un sospechoso
con la evidencia dejada en la escena de un crimen (p. ejem. mancha de
sangre o semen), para incriminarlo o, en su caso, exonerarlo. Otras
aplicaciones menos comunes son para establecer relaciones familiares de
restos cadavéricos en casos de desastres o personas desaparecidas, en
investigaciones históricas (p. ejem. restos de la familia Romanov,
origen de Cristobal Colón, etc.), o en antropología al analizar
poblaciones humanas para estudiar su origen y evolución.(Rangel 2010).
Alec Jeffreys, quién ideo el uso del ADN para identificación humana en
Leicester, UK. Al fondo se observa la huella genética del ADN (DNA
fingerprinting) como Jeffreys llamo al patrón de bandas que
obtuvo, parecido a un código de barras, presumiblemente único para cada
individuo.(Rangel 2010).
BIOGRAFIA
EL Dr. Héctor Rangel es Biólogo,
Maestro y Doctor en Genética Humana egresado de la Universidad de
Gudalajara (UdeG); además de ser asesor científico de DNA Profile SC, es
profesor-investigador titular del CUCienega-UdeG, donde dirige el
Instituto de Investigación en Genética Molecular en Ocotlán, Jalisco. Es
miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI-CONACyT), del Grupo
Español-Portuges de la International Society of Forensic Genetics
(GEP-ISFG), y de la misma ISFG, de la Sociedad Latinoamericana de
Genética Forense (SLAGF), y de la Asociación Mexicana de Genética Humana
(AMGH) .
Es autor de varios
capítulos en libros y artículos de divulgación científica relacionados
con la prueba de ADN y la aplicación de marcadores moleculares para
estudios en la población mexicana, los cuales están publicados en
artículos científicos. Ha dirigido y/o asesorado varias tesis de
licenciatura, maestría y doctorado en el área de Ciencias de la Salud, y
ha participado como ponente o conferencista en docenas de eventos
científicos relacionados con la genética desde 1997. Ha recibido varias
distinciones, entre las que destacan: mención honorífica en tesis de
maestría (1998), presea al mérito académico en el área de Ciencia e
Investigación por el STAUdeG (2002), dos veces 1er lugar y una vez
segundo del premio “HECTOR MARQUEZ MONTER” al mejor trabajo de
investigación por la Asociación Mexicana de Genética Humana (1999, 2004 y
2008), nombrado “Biólogo Destacado” por los Biólogos Colegiados de
Jalisco (2005). Fue asesor del trabajo que obtuvo el “Premio Chihuahua
2006” en Ciencias Biológicas, y ganador de un Premio Nacional del INAH
(2007) por su trabajo de divulgación inédito en Antropología Molecular.
(Rangel 2010).GENOMA HUMANO
La estructura del ácido desoxirribonucleico o ADN es bien conocida: una
doble cadena que gira sobre sí que contiene información hereditaria
codificada solo por cuatro nucleótidos: A, G, C y T
(adenina, guanina, citosina y timina, respectivamente). El
ADN es importante porque su información es necesaria para el
funcionamiento de la célula, ya que contiene las “instrucciones” para
sintetizar proteínas, quienes propiamente llevan a cabo las
diferentes funciones celulares, en forma de enzimas, hormonas,
receptores, transportadores, moléculas estructurales, de contracción,
soporte, inmunológicas, etc. (Rangel 2010)
Estructura de doble hélice (izquierda) del ADN o ácido desoxirribonucleico. Los nucleótidos (A, G, C, y T) se encuentran en el interior de la doble cadena de ADN.
A la dotación completa de material genético que recibimos de nuestros padres se le denomina genoma, y se localiza en el núcleo de prácticamente todas nuestras células, por lo que teóricamente es posible realizar la prueba de ADN a partir una sola célula de casi cualquier tejido. Los humanos recibimos una dotación genética doble, vía paterna y materna, que constituye nuestro genoma, y que contiene 6,000 millones de nucleótidos. De toda la información que constituye el genoma, solo una pequeña parte sirve o se “expresa” para formar proteínas (menos del 5%); a los fragmentos del genoma con una secuencia de nucleótidos que sirve para formar una proteína se les denomina genes. (Rangel 2010).
Localización del genoma humano en el núcleo de la célula. Se muestra un cromosoma y un gen, este último caracterizado por tener información para sintetizar una proteína.
prueba de paternidad o de ADN:
La prueba de ADN se realiza analizando secuencias del genoma muy
variables, es decir, que entre los individuos de una población puede
tener diferentes formas alternas denominadas alelos . Estas secuencias
permiten diferenciar a un individuo de otro y, al heredarse de padres a
hijos, también permite establecer relaciones biológicas de parentesco,
por lo que se les conoce como marcadores genéticos o marcadores
moleculares (por estar en la molécula del ADN). Cabe señalar que para
cada marcador una persona tendrá dos alelos, uno materno y otro paterno,
y a dicha combinación de alelos que recibimos de nuestros padres se le
denomina genotipo . Específicamente las secuencias o marcadores
empleados para realizar una prueba de ADN se caracterizan por tener
repeticiones cortas en tándem , y son ampliamente conocidos por sus
siglas en inglés como STRs (short tandem repeats) o microsatélites. A lo
largo del genoma se encuentran miles de STRs que pueden ser usados como
marcadores moleculares. Como su nombre lo dice, los STRs se componen de
secuencias cortas repetidas, por ejemplo GATA, formando diversos alelos
que se nombran por el número de veces que se encuentre la secuencia
repetida; por ejemplo, el alelo 6 presentará seis veces la secuencia (p.
ejem. GATA,GATA,GATA,GATA,GATA,GATA), y en una población podrían
existir los alelos 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, etc. El par de alelos
o genotipo de una persona para cada marcador STR (p. ejem. 6/9),
permite diferenciarlo o relacionarlo con otras personas.
Cuando la persona presenta dos alelos diferentes (uno materno y otro
paterno), se dice que su genotipo es heterocigoto ; mientras cuando
tiene un solo alelo se asume que recibió el mismo alelo de ambos padres,
y se dice que su genotipo es homocigoto para el STR en cuestión. En
una pareja de heterocigotos para alelos diferentes se pueden generar
cuatro genotipos distintos en sus hijos, lo que permite diferenciar
individuos estrechamente relacionados como los hermanos. Un
perfil de ADN , que también suele llamarse huella genética, se genera
obteniendo los genotipos de varios STRs, formando un código que
presumiblemente puede llegar a ser único e irrepetible (6/9, 12/16,
17/21, 22/23, etc.). Hay que señalar que la nomenclatura (rango de
alelos) de cada STR puede ser diferente, por ejemplo, para el marcador X
los alelos pueden ir del 9 al 12, mientras para el marcador Y la
nomenclatura va del 12 al 33, etc.(Rangel 2010)
Uso de los marcadores STRs para identificación humana. Los genotipos permiten establecer las relaciones de parentesco y diferenciar a un individuo de otro. De una pareja de heterocigotos se generan multiples genotipos en sus hijos.
Técnica para obtener el Perfil de ADN
La forma de obtener un perfil de ADN se basa en generar millones de copias o amplificar las secuencias del genoma que permiten diferenciar individuos, en este caso los marcadores STRs.
El PCR(polymerase chain reaction): esta técnica permite replicar al ADN in vitro, se realiza por ciclos de temperatura en los que suceden los siguientes tres pasos en cada ciclo: 1) desnaturalización, por calor se abren las cadenas de ADN, 2) alineamiento de secuencias cortas conocidas como primers, que delimitan las regiones que se van a replicar, y 3) extensión, formándose cadenas nuevas de ADN por acción de la Taq polimerasa, una enzima termoestable capaz de añadir nucleótidos a los extremos de los primers. En cada ciclo de PCR se duplica la secuencia de interés (STRs), por lo que en solo 25 ciclos teóricamente habrá millones de copias, que se conoce como “amplificado”, lo cual facilitará enormemente su análisis posterior.
Para el análisis post-PCR hay que recordar que los alelos STRs se diferencian por el número de veces que se repite una secuencia, esto significa que el tamaño o longitud va a ser diferente de un alelo de otro. Para ver estas diferencias se emplea la electroforesis, técnica para separar moléculas en una superficie de soporte (gel) por acción de un campo eléctrico en base a la carga y tamaño de la molécula; las más pequeñas corren más rápido mientras las grandes se van retrasando.(Rangel 2010)
Amlificación de STRs y detección por electroforesis en geles verticales de poliacrilamida en un caso forense. Nótese que el perfil de ADN de la mancha de sangre en ropa del sospechoso es igual al de la víctima.
(Rangel 2010)
genetica forense videos relacionados:
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BIBLIOGRAFIA
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