Genética

El advenimiento de la moderna tecnología del ADN ha resultado en un incremento en la habilidad para desarrollar pruebas de identificación humana. La identificación individual es deseable en un sin número de situaciones incluyendo la determinación de la perpetración de un crimen violento tal como un asesinato o una violación, resolución de paternidad e identificación de restos de personas extraviadas, así como en los casos de desastres masivos.

El ADN es un acrónimo para el ácido desoxirribonucleico. Es una biomolécula, la cual se encuentra en el núcleo de cada una de las células que componen el cuerpo humano (excepto en los glóbulos rojos que carecen de núcleo, por ser células muy especializadas). Es heredada de ambos progenitores y es única para cada individuo, con excepción de los gemelos idénticos. Cada molécula de ADN consiste en dos cadenas entrelazadas, cada una complementaria a la otra, dirigida en direcciones opuestas y forman una doble hélice, semejante a una escalera. Cada peldaño de la escalera tiene un par de grupos químicos llamados bases (nucleótidos), unidos por puentes de hidrogeno. Hay cuatro tipos de base conocidas por sus letras iniciales: A (adenina), G (guanina), C (citocina) y T (tiamina). Estas bases se combinan en pares específicos A con T y G con C, de aquí que la secuencia de una cadena de la doble hélice, es complementaria con la otra cadena.

Existen aproximadamente tres millones de pares de bases en una copia simple del genoma humano. Dentro de la célula humana el ADN se encuentra en el núcleo de la célula (ADN nuclear) el cual, esta dividido en los cromosomas que son paquetes densos de ADN protegidos por proteínas histonas. El genoma humano consiste de 22 pares de cromosomas autosómicos y un par de cromosomas sexuales. Así, las células humanas normales contienen 46 cromosomas agrupados en 23 pares. Mientras que los hombres están designados por XY debido a que contienen una copia del cromosoma X y otra del cromosoma Y. Por tanto, las mujeres contienen dos copias del cromosoma X y son denominadas como XX.

Las regiones de la molécula del ADN que contiene genes son conocidas como "regiones codificantes" y se dice que son esenciales, porque son las que nos hacen humanos. Sin embargo, los genes comprenden solo el 2% del genoma humano, el resto está constituido por "regiones no codificantes", las cuales no tienen una función biológica y consecuentemente, se describen con frecuencia como ADN no esencial.

La tecnología fundamental de la perfilación del ADN fue desarrollada como resultado de un descubrimiento inesperado por el profesor Sir. Alec Jeffreys y colegas en los 80?s, la perfilación del ADN se refiere a la identificación de partes específicas (regiones no codificantes) de la molécula de ADN de una persona. Es una técnica, la cual posibilita a los especialistas en ADN comparar dos muestras biológicas y determinar la concordancia de que estas muestras provengan de un mismo individuo.

El uso de la perfilación del ADN como una herramienta en las investigaciones criminales o en el ámbito de lo familiar está bien establecido. Los avances de la técnica a través de la automatización y computarización y las mejoras en la sensibilidad y aplicación del método permiten la investigación y examen de los escenarios de diversos delitos con la perfilación de diversas muestras biológicas humanas (sangre, semen, saliva, piel, cabello con bulbo y otros tejidos) encontradas en éstos. La perfilación del ADN puede ahora ser usada para establecer la paternidad inequívoca o la identidad verdadera de un individuo, vinculando a un sospechoso en la escena de un crimen o de una víctima, vinculando delitos perpetrados por el mismo delincuente en la escena del crimen o de una o varias víctimas y excluir o exonerar a individuos inocentes de sospecha.

El análisis del ADN para la identificación de individuos se basa en lo siguiente:

1.- El ADN de cada persona es único y convenientemente analizado sirve para diferenciar a un individuo de entre todos los demás. La mitad del ADN autosómico de una persona es heredado del padre biológico y la otra mitad de la madre biológica, por lo que se pueden realizar estudios de filiación.

2.- Todas las células con núcleo del cuerpo de un individuo tienen el mismo ADN por lo que se obtendrá el mismo resultado si se analiza sangre, saliva, tejido, semen, pelo etc.

3.- Es posible identificar a un individuo a partir de muestras biológicas muy pequeñas o degradadas.

4.- Se puede obtener ADN de muestras biológicas aunque haya pasado mucho tiempo, como por ejemplo en restos óseos antiguos.

La aparición de los STR?s (Short Tandem Repeat) repeticiones cortas en tándem de una secuencia de ADN en particular, en el ámbito forense ocurrió a principios de los 90, gracias al desarrollo del proceso de la técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Adicionalmente, mediante esta tecnología, se logró amplificar en una misma reacción (mismo tubo) varios STR?s en un proceso denominado reacción multiplex. En México los sistemas en uso contienen 15 marcadores de regiones no codificantes y el resultado de su estudio es la obtención de un perfil genético. Cada área, región o sitio se le llama locus y tiene dos componentes llamados alelos, uno heredado de la madre y otro del padre. En cada locus, la cadena de ADN consiste de secuencias repetidas de bases.

FUNCIONES DEL LABORATORIO DE GENÉTICA

  • a)Estudios de paternidad a petición de los juzgados de lo familiar, para tal efecto se toman unas gotas de sangre y muestra de saliva de la madre, del niño y del presunto padre previa autorización por escrito. Es importante señalar que en este tipo de estudios la muestra de la madre es muy útil ya que si conocemos el 50% del material genético que le heredo a su hijo, el otro 50% deberá coincidir plenamente con el padre biológico del menor (en ausencia de mutación genética), facilitando la interpretación y el análisis estadístico del estudio de paternidad.
  • b)Toma de muestras biológicas de occisos desconocidos para la obtención del perfil genético y o haplotipo para futura confronta con familiares, siempre y cuando sea solicitado por Agente del Ministerio Público o Juez. La muestra que se tome dependerá del estado de conservación del cadáver por lo que se podrá tomar sangre, músculo o hueso.
  • c)Atención de juzgados penales en caso que se solicite una segunda opinión o intervención como perito tercero en discordia, por ejemplo en caos de violación, homicidio, robo, etc.

EQUIPO Y ÁREAS DEL LABORATORIO DE GÉNETICA DEL INSTITUTO DE CIENCIAS FORENSES DEL DISTRITO FEDERAL.

Extracción de ADN nuclear.

Lugar donde se procesan las muestras biológicas de referencia (sangre y saliva) o muestras forenses (tejido muscular, hueso, manchas de sangre, células espermáticas, tejido en bloques de parafina) para la obtención de un ADN puro.

 

Área de extracción Nudear

Las moléculas de ADN deben separarse de cualquier otro material celular antes de que éste pueda ser examinado, por consiguiente se han desarrollado métodos de extracción de ADN para poder separar las proteínas y otros materiales de las moléculas de ADN.

Cuantificación de ADN

Sitio donde se valora la calidad de ADN y cantidad de ADN humano obtenido durante el proceso de extracción y purificación del ADN.

 

Área de Cuantificación.

Sólo después de que el ADN de una muestra ha sido aislado, la cantidad y calidad podrá determinarse con precisión. La determinación de la cantidad de ADN en una muestra es esencial para la mayoría de los ensayos basados en PCR, ya que concentraciones de ADN relativamente bajas permite que se desarrolle mejor la amplificación de los sitios de interés. La cuantificación del ADN de muestras de referencia (sangre y saliva) se realiza mediante el equipo Nanodrop marca Thermo y para la cuantificación del ADN extraído de muestras forenses como tejido muscular, huesos, tejidos embebidos en parafina, células espermáticas en casos de violación etc., es utilizada una técnica más sensibles como la que se desarrolla en el PCR Tiempo Real marca Applied Biosystems, permitiendo conocer la concentración de ADN humano que se obtuvo posterior al proceso de extracción, es un ensayo que monitorea el producto de PCR mientras tiene lugar la amplificación, analiza ciclo a ciclo los cambios en la señal de florescencia generados durante las tres fases de la PCR.

Reacción en Cadena de la Polimerasa.

A través de un termociclador se lleva a cabo la multiplicación exponencial de 15 regiones específicas de ADN no codificante.

a)

b)

Área de amplificación de ADN.

Esta técnica permite amplificar más de un millón de veces el ADN obtenido a partir de una región seleccionada del genoma, utilizando para ello las propiedades de la Taq Polimerasa, siempre y cuando se conozca una parte de la secuencia de los nucleótidos. El rango de tamaño típico para los productos de PCR se encuentra entre 100 y 400 pares de bases.

Para la obtención del perfil genético o haplotipo del cromosoma "Y" se utiliza un analizador genético automatizado 3130 y el software GeneMapper ID-X, teniendo éste último una herramienta novedosa para la interpretación y análisis de las muestras biológicas mezcladas como por ejemplo en casos de violación en donde existen por lo general dos tipos de células: vaginales y espermáticas o cuando existe una mezcla de fluidos biológicos como sangre y saliva. Para detectar los alelos de los diferentes loci de los 15 marcadores genéticos que se analizan el laboratorio, así como el sexo de la muestra se realiza un escaneo de los productos de PCR de las muestras en estudio, el proceso se lleva a cabo de forma automatizada por medio de la medición del espacio de tiempo desde la inyección de la muestra hasta la detección por un láser que se encuentra cercano al final del capilar.

 
 
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