Aplicacion de la genetica en las Ciencias Forenses:

Traducido y editado por Malena González de León

Identificación de Evidencia de ADN

Existen pocas células suficientes para obtener ADN útil por lo tanto se debe ser muy cuidadoso en su recolección. Es importante recordar que el hecho de no poder ver las manchas no significa que no sean suficientes para un análisis. Dichas muestras pueden colocar a un individuo en la escena del crimen, en una casa, o en un cuarto en el que el sospechoso declaró no haber estado; puede refutar una declaración de auto-defensa y poner un arma en la mano del sospechoso; puede dar infinidad de pistas clave para la resolución de un caso.

La siguiente es una tabla de identificación de ítems donde se encuentra evidencia comúnmente, su posible ubicación y la fuente biológica conteniendo las células.

¿Que son las huellas de ADN?

La estructura de ADN de cada uno es la misma. La única diferencia está en el orden de los pares de bases. Existen tantos millones de pares de bases en cada persona que cada uno posee una secuencia diferente.

Al utilizar estas secuencias, cada persona puede ser identificada, al igual que con las huellas digitales. Sin embargo, esta tarea consumiría demasiado tiempo teniendo en cuenta la cantidad de estos códigos. Es por esto que los científicos utilizan un método más corto por la repetición del patrón de ADN.

Estos patrones sin embargo no dan una huella individual . sino determinan si dos muestras de Adn son de la misma persona, personas

emparentadas, o no relacionadas. Se utilizan un pequeño número de secuencias de ADN que son sabidas que varían entre los individuos en gran proporción, y al analizarlos se obtiene una gran probabilidad de coincidencia.

Técnica de análisis:

Southern Blot

Southern Blot podría traducirse como papel secante del Sur. Es una forma de analizar los patrones genéticos que aparecen en el ADN (ácido desoxirribonucleico) de una persona. Los pasos se describen a continuación:

1) Aislar el ADN en cuestión del resto del material celular en el núcleo. Esto puede ser realizado químicamente, utilizando detergente para lavar el material extra del ADN; o mecánicamente, aplicando una gran cantidad de presión de forma tal que el ADN se “escurra”.

2) Cortar el ADN en varios fragmentos de diferentes tamaños. Esto se realiza usando 1 o más enzimas de restricción.

3) Distribuir los fragmentos de ADN por tamaño. El proceso por el cual se fracciona es llamado “gel electroforesis”. El ADN se vierte en un gel, como “agarose”, y se aplica una carga eléctrica al gel, con la carga positiva por debajo y la negativa por arriba. Debido a que el ADN tiene una leve carga negativa, los fragmentos serán atraídos hacia el fondo: los más pequeños podrán desplazarse más rápidamente y por lo tanto se acercarán mas al fondo que los de mayor tamaño. Des esta manera, los fragmentos quedarán separados por tamaño descendente. De esta manera quedarán separados por tamaño.

4) Desnaturalizar el ADN para que se vuelva una sola hebra retorcida. Esto puede ser realizado ya sea por calentamiento o tratamiento químico.

5) Secarlo: el gel con el ADN fragmentado por tamaño es aplicado sobre una hoja de papel nitroceluloso, y luego horneado para adherir permanentemente el ADN a la hoja. Ahora se puede analizar.

Para analizarlo se utiliza una sonda genética radioactiva en una reacción hibridizante con el ADN en cuestión. Si se saca una

radiografía al Southern Blot luego de que a una sonda se le ha permitido enlazarse con el ADN desnaturalizado en el papel, sólo en las zonas en las que la sonda enlaza se verá en la radiografía. Esto permite a los investigadores identificar en el ADN de una persona en particular, la ocurrencia y frecuencia del patrón genético particular contenido en la sonda.

Sonda Radiactiva:

1) Obtenga ADN polimerasa (rosa).Póngalo en un tubo.

2) Introduzca cortes, o roturas horizontales a lo largo de la hebra dentro del ADN que quiere hacer radiactivo.

3) Sume el ADN polimerasa [rosa] al tubo con los cortes de ADN y los nucleótidos individuales. El ADN polimerasa se atraerá inmediatamente a los cortes de ADN e intentará reparar el ADN, empezando por el 5° extremo moviéndose hasta el 3° extremo.

4) EL ADN polimerasa [rosa] comienza a reparar los cortes de ADN. Destruye todos los lazos existentes delante suyo y pone los nuevos nucleótidos, reunidos de los nucleótidos individuales mezclados en el tubo, detrás de él. Siempre que una base G (guanina) es leída en la hebra, una base *C radiactiva (citosina) [celeste]es puesta en la nueva hebra. De esta manera, la hebra cortada, al ser reparada por el ADN plimerasa se vuelve radiactiva por la inclusión de bases *C radiactivas.

5) El ADN cortado es calentado, separando las dos hebras de ADN. Esto crea hebras simples de Adn radiactivo y no radiactivo. El radiactivo ahora llamado sonda [celeste] está listo para su uso.

Reacción hibridizante

1) La hibridización es la unión o atadura de dos secuencias genéticas. Esto ocurre por los puentes de hidrógeno [rosa] entre los pares de bases. Entre una base A (adenina) y una T (timina), hay 2 puentes de hidrógeno; entre una C y una G, hay tres puentes de hidrógeno.

2) Al hacer uso de la hibridización en el laboratorio, el ADN debe ser primero desnaturalizado, usualmente utilizando calor o químicos. La desnaturalización es un proceso en el cual los puentes de hidrógeno de la doble hebra original se rompen, dejando una hebra simple de ADN en las cuales sus bases estan libres para unirse a puentes de hidrógeno.

3) Una vez que ha sido desnaturalizado, una sonda radiactiva de una sola hebra [celeste] puede ser usada para ver si el ADN desnaturalizado contiene una secuencia similar a la de la sonda. El ADN desnaturalizado se pone en una bolsa de plástico con la sonda y un poco de líquido salino; la bolsa se agita para permitir el rellenado. Si la sonda encuentra la adaptación, se unirá al ADN.

4) La adaptación a la sonda de ADN no debe ser exacto. Secuencias de homología variable se adhieren al ADN inclusive si la adaptación es pobre; lo más pobre que la adaptación es, lo menos que los puentes de hidrógeno entre la sonda y el ADN desnaturalizado. La habilidad de las sondas de baja homología de adherirse al ADN puede ser manipulado al variar la temperatura del ambiente de la reacción hibrdizante, o variando la cantidad de sal en la mezcla.

VNTRs

Todas las hebras de AND tienen piezas que contienen información genética que informa el desarrollo de un organismo (exons) y piezas que, aparentemente, suplen información genétieca irrelevante (introns). Aunque los introns parezcan inútiles, se ha encontrado que contienen secuencias repetidas de pares de bases. Estas secuencias, llamadas “Variable Number Tandem Repeats” (VNTRs) (Repeticiones de Núeros Variables de Tándems), pueden contener desde 20 a 100 pares de bases.

Todos los seres humanos tienen VNTRs. Para determinar si una persona tiene uno en particular, se realiza una Southern Blot, y luego se prueba una Southern Blot, a través de un reacción hibridizante, con una versión radiactiva de los VNTRs en cuestión. El patrón que resulta de este proceso es a los que se refiere con huellas de ADN.

Los VNTRs de una persona vienen de la información genética donada por sus padres, él o ella pueden tener VNTRs heredados de su madre o padre, o una combinación, pero nunca un VNTR que sus padres no tengan. A continuación se muestran los patrones de VNTR de Mrs. Nguyen [azul], Mr. Nguyen [amarillo], y sus cuatro hijos: D1 (la hija biológica de Nguyens), D2 ( la hijastra de Mr. Nguyen's, hijo de Mrs. Nguyen y su ex esposo [rojo]), S1 (el hijo biológico de Nguyens), y S2 (hijo adoptado de Nguyens, sin relación biológica [sus padres son verde claro y oscuro]).

Como los patrones de VNTR se heredan genéticamente, el patrón de una persona es más o menos único. La mayor contidad de sondas de VNTR usadas para analizar el patrón de VNTR de una persona, la mayor distinción e individualización de ese patrón, o huella de ADN que se obtendrá.

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