Aplicações de tecnologias relacionadas ao DNA a investigações científicas, determinação da paternidade, investigação criminal e identificação de indivíduos

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Aplicações de tecnologias relacionadas ao DNA a investigações científicas, determinação da paternidade, investigação criminal e identificação de indivíduos

 

BASES CIENTÍFICAS DA IDENTIFICAÇÃO HUMANA POR DNA

 

Na espécie humana, o material genético é diplóide e se localiza nos núcleos das células constituindo 23 pares de cromossomos. Os gametas, elementos haplóides, apresentam 23 cromossomos. Na fertilização, com a união de um espermatozóide e um óvulo, o número diplóide da espécie é reconstituído na célula ovo. Assim, sem exceção, nos indivíduos da espécie, cada progenitor contribui com 23 cromossomos na formação de cada um dos seus descendentes. Como os cromossomos são elementos formados por ácido desoxi-ribonucleico (DNA), observa-se, na espécie humana, que o DNA é herdado quantitativa e qualitativamente, na proporção de 50%, de cada um dos progenitores.

A tipagem humana através do conhecimento da estrutura do DNA, a mais moderna metodologia aplicada mundialmente na identificação humana, tem como berço experimentos realizados há menos de 20 anos, quando, em 1985, Jeffreys e colaboradores descreveram a ocorrência no genoma humano de regiões hipervariáveis caracterizadas por apresentarem seqüências nucleotídicas repetidas “in tandem”. Estas observações levaram à constatação da ocorrência de um polimorfismo de tamanho de fragmentos de restrição (“RFLP-restriction fragment lenght polymorphims”) quando da digestão do DNA por enzima de restrição, cujo sítio de ação se localiza nos limites das repetições “in tandem”. As regiões hipervariáveis do DNA podem ser devidas à trocas de seqüências de nucleotídeos e tem como conseqüência a criação ou eliminação de sítios para enzimas de restrição. Este tipo de polimorfismo do genoma pode ainda ser decorrente da inserção ou deleção de nucleotídeos ou de segmentos de DNA em posições aleatórias da molécula. Por qualquer desses processos, são gerados fragmentos alélicos de tamanhos diferentes. As diferentes seqüências do DNA contendo unidades repetitivas “in tandem” se caracterizam como alelos codominantes que são transmitidos à prole de modo mendeliano.

O avanço dos estudos demonstrou a ocorrência de um número significativo de seqüências que se repetiam “in tandem” em diferentes cromossomos humanos. O conhecimento da sequência de nucleotídeos que compõem a unidade que se repete em um locus VNTR possibilita a detecção do mesmo, e a determinação do seu tamanho, através de uma sonda molecular específica. O conjunto de alelos de loci VNTRs é específico para cada indivíduo, com exceção de gêmeos univitelinos. O polimorfismo verificado em regiões constantes do genoma humano, denominadas de VNTR (Variable Number of Tandem Repeats), foi desde então aplicado na identificação humana individual específica. A análise do polimorfismo de tamanho das seqüências VNTRs do DNA humano pode ser procedida a partir de quantidades tão pequenas quanto 0,1 – 1 mg da macromolécula.

Nos anos que se seguiram, estudos realizados por diferentes grupos levaram à descoberta no DNA genômico de outras seqüências hipervariáveis, cujas unidades repetitivas eram significativamente menores quando comparadas às VNTR. A detecção de tais seqüências, denominadas de STR (Small Tandem Repeats), em amostras de DNA humano é dependente de amplificação pela técnica de PCR. Os fragmentos de diferentes tamanhos detectados após amplificação de diferentes loci STR produzirão um conjunto de alelos ou perfil alélico específico para cada indivíduo.

Para a análise de DNAs preparados a partir de sangue ou semem desidratados, ossos, bulbo capilar, saliva, pele, esfregaços anal, oral ou vaginal, por exemplo, são requeridas amplificações por PCR de seqüências STRs tendo em vista ainda a, muitas vezes, diminuta quantidade de DNA (ordem de nanogramas) e o alto grau de degradação das moléculas de DNA. A comparação do perfil alélico de uma amostra biológica com aquele de um suspeito determinará se ele foi ou não o “doador” daquela amostra biológica. Desta forma, a tipagem por DNA de amostras biológicas coletadas em cenas de crime, de restos mortais, etc. passou a ser utilizada mundialmente para dar suporte à investigações criminais.

No início da última década, o DNA mitocondrial, molécula de DNA extra-nuclear presente apenas nas mitocôndrias, passou a fazer parte do arsenal biotecnológico utilizado para a identificação humana. O DNA mitocondrial é uma herança exclusivamente materna. A molécula contém 16.569 pares de bases e foi completamente sequenciado por Anderson e colaboradores em 1981. Através desta mais recente metodologia, um indivíduo pode ser identificado através da comparação do seu DNA mitocondrial com aqueles de seus parentes genéticos maternos. Investigações através deste tipo de DNA consistem em sequenciar e comparar as regiões hipervariáveis HVI e HVII do DNA mitocondrial de evidências biológicas e de indivíduos referências à luz do conhecimento da sequência padrão publicada por Anderson e colaboradores.

A análise do DNA mitocondrial é a metodologia de escolha para a identificação humana a partir de ossos e dentes obtidos de restos humanos antigos, investigações criminais onde as únicas evidências são pelos sem bulbos ou quando somente DNA altamente degradado é obtido de evidências biológicas. A metodologia é ainda utilizada em estudos antropológicos e evolutivos.

O avanço do conhecimento científico sobre a estrutura da molécula de DNA resultou na geração de ferramentas tecnológicas que se tornaram imprescindíveis na área da identificação humana. As técnicas de tipagem humana através da análise de regiões hipervariáveis do DNA genômico e o sequenciamento do DNA mitocondrial permitem a identificação inequívoca de indivíduos e a exata determinação da origem de qualquer material biológico.

A partir da descoberta das regiões hipervariáveis no DNA, investigações genéticas têm possibilitado a resolução de disputas envolvendo direito de família e de nacionalidade. O emprego das inovações surgidas em conseqüência da evolução do conhecimento científico nessa área se estendeu à investigação criminal e, hoje, profissionais com profundos conhecimentos de Biologia Molecular, Genética e Estatística, expertos em identificação humana por DNA, fazem parte dos quadros técnico-científicos de serviços relacionados com a segurança pública em diversos países.

Assim, é observado mundialmente o emprego da tipagem humana por DNA como instrumento adicional importante na produção de provas relacionadas com ações de investigação de paternidade, maternidade, crimes sexuais e homicídios, por exemplo, tornando-se de relevante importância para os poderes judiciário e executivo. Nos dias atuais, o emprego desta tecnologia é amplo em processos que envolvem material biológico como evidência, visto que, devido ao seu alto poder discriminativo, é possível vincular ou não suspeitos a diversos tipos de crimes.

 

Sobre Eder Sabino Carlos

Sou formado em Ciências Econômicas e desenvolvi este site para democratizar materiais de estudos de qualidade para concursos públicos e Enem. Hoje sou representante de vendas na área de material de construçãoa na cidade de Vila Velha ES. Gosto de ler livros de aventura e tenho um livro publicado em e-book com o título de A Fortaleza do Centro. Um livro de aventura infanto-juvenil, mas adultos também estão gostando. Você pode baixar o livro no site e aproveite e veja os comentários das pessoas que já o leram.

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