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10.GENÉTICA FORENSE (1.2.2 Métodos de Detecção (Componentes de um…
10.GENÉTICA FORENSE
1- Biologia Molecular Básica
O DNA (ácido desoxirribonucleico) é:
composto orgânico
cujas as
moléculas contêm as instruções genéticas
que
coordenam o desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos e alguns vírus
e que
transmitem as características hereditárias de cada ser vivo
.
seu principal papel é armazenar as informações necessárias para a construção das proteínas e RNAs.
os segmentos de DNA que possuem informações genética são denominados GENES.
Descoberta:
norte-americano
JAMES WATSON
- britânico
FRANCIS CRICK
: 7 de março de 1953. ganharam o prêmio Nobel de Fisiologia/Medicina em 1962, juntamente com MAURICE WILKINS.
Quimicamente:
o DNA é um
longo polímero
de unidade simples (monômeros)
de nucleotídeos
, cuja
cadeia principal
é formada por
moléculas de açúcares e fosfato
intercalados unidos por ligações fosfodiéster.
Ligada à molécula de açúcar está uma de quatro bases nitrogenadas -
A sequência de bases ao longo da molécula de DNA constitui a informação genética.
A
leitura
destas sequências é feita através de
código genético
, que especifica a
sequência linear dos aminoácidos das proteínas
-
Tradução:
tradução- é feita por um
RNA mensageiro
que copia parte da cadeia de DNA por um processo chamado
TRANSCRIÇÃO
e posteriormente a informação contida neste é "traduzida" em proteínas pela tradução.
Embora a maioria do
RNA produzido
seja usado na síntese de proteínas,
algum RNA tem função estrutural,
como por exemplo o
RNA ribossômico
, que faz parte da constituição dos ribossomos.
Dentro da célular, o DNA
pode ser observado numa estrutura chamada
cromossoma
durante a
metáfase
. O conjunto de cromossomas se uma célula forma o CARIÓTIPO. Antes da divisão celular os
cromossomas
são duplicados através de um processo chamado
REPLICAÇÃO
.
Eucariontes como animais/plantas/fungos/protozoários têm seu DNA no NÚCLEO. Já
procariontes como bactérias
têm
no citoplasma.
Dentro dos cromossomas
, proteínas da cromatina como as
histonas compactam e organizam o DNA
. Estas estruturas compactas guiam as interações entre o DNA e outras proteínas, ajudando a controlar que
partes do DNA são transcritas.
1.2- Regiões Hipervariáveis
Objetivo da análise de DNA:
diferenciar um indivíduo de outro, através de um grande número de características, dando-lhe uma identidade absoluta como pessoa, podendo ser diferenciado dentre bilhões de outras pessoas.
Na espécie humana existem cerca de 50 mil genes que codificam, através de RNA, PROTEÍNAS.
Estes genes codificadores de proteínas representam, aproximadamente, 10% do genoma-
Todo o restante trata-se de sequências repetitivas que tem função estrutural-
É a variabilidade deste restante-
REGIÕES HIPERVARIÁVEIS (POLIMÓRFICAS)
, de função estrutural, que se
utiliza
nos
EXAMES DE DNA.
1.2.1 Tipos de Polimorfismo:
Os polimorfismos das regiões hipervariáveis do DNA podem ser agrupados em 2 grupos;
Polimorfismo de Comprimento:
são compostos por diferentes nucleotídios em uma determinada localização do genoma-
Estas variações em sequência podem ser manisfestadas como regiões de alelos alternativos ou substituições, adições ou deleções de BASES,
mas a maioria dos polimorfismos de sequência é mera mutação pontual.
Polimorfismo de Sequências:
são sequência de nucleotídeos que se repetem, sendo denominados
VNTRs(número variável de repetições consecutivas)
-
Aquelas com repetições da sequência básica de aproximadamente
2 a 8 bp
são denominadas de regiões
microssatélites
ou
STRs-
Os minissatélites são formados por sequências de vários nucleotídeos, por exemprlo, (ATGCGGCTACTGAGCC)n, repetidas números diferentes em cada indíviduo, dando-lhe uma característica única.
Um lócus de minissatélite pode ter muitos alelos em função do número de vezes(n) em que esta estrutura é repetida ao longo do DNA, deixando a população polimórfica em relação ao lócus.
Os loci de microssatélites (STR) ou repetições curtas consecutivas se assemelham aos minissatélites, porém com estrutura repetida menor, como: (GATA)n. O número de repetições básicas nos minissatélites e microsatélites pode variar em diferentes indivíduos criando um polimorfismo de comprimento.
1.2.2 Métodos de Detecção
Nas análises clássicas de RFLP, fragmentos de DNA contendo VNTRs(minissatélites) são cortados do DNA cromossômica por enzimas de restrição-
Um determinado comprimento de fragmento é conhecido como alelo. Assim, são analisados os fragmentos de corte (RESTRIÇÃO) do DNA que diferem (são polimórficos) em tamanho (comprimento) entre os indivíduos.
A sonda multifocal de JEFFREYS
Originou o termo
"impressão digital do DNA"
- por ser
trabalhosa e exigir um DNA íntegro
esta metodologia está em desuso e não é adequada para amostras forenses coletadas em local de crime.
1-RFLP
ou Polimorfismo de tamanho de fragmentos de restrição:
2-PCR
ou Reação em Cadeia da Polimerase:
É um método extremamente poderoso na avaliação da individualização humana.
Ela permite a amplificação seletiva, in vitro, de sequências específicas do DNA alvo que se deseja estudar-
Os loci de microssatélites conhecidos por
STR
apresentam alelos ou fragmentos de DNA de 100 a 300 pares de bases.
Componentes de um Microtubo:
água;
tampão com magnésio;
dNTPs ou nucleotídeos que contém as bases nitrogenadas
;
Taq-DNA-Polimerase
(enzima polimerizante e termoestável, responsável síntese de DNA)
inciadores da reação chamados PRIMERS
(que irão parear especificamente na região alvo LÓCUS do DNA que se quer multiplicar.
DNA alvo que foi extraído do vestígio
que se quer analisar através de sua multiplicação.
Amplificação do DNA:
ocorre através de um aparelho denominado TERMOCICLADOR.
Este aparelho automaticamente propiciará que, através da programação apropriada de repetidos
CICLOS
de variação de temperatura, se dê, no interior do microtubo a amplificação específica do DNA-
Cada CICLO é composto de 3 passsos:
Etapa de
desnaturação:
separação da
fitas do DNA
molde
anelamento:
pareamento ou ligação dos
iniciadores-primes
ao início da região específica)
extensão:
atuação da
Taq-DNApolimerase
que propiciará o pareamento dos nucleotídeos livres.
1.2.3 - DNA mitocondrial
A célula eucariótica apresenta 2 genomas distintos;
Nuclear
Se encontra no núcleo
Mitocondrial
se encontra na organela citoplasmática.
O DNA mitocondrial (mtDNA) é uma molécula de DNA extra cromossomal haploide de herdabilidade UNIPARENTAL MATERNA.
Esta molécula é encontrada em grande número de cópias, podendo ser maior que 1000 cópias por unidade celular.
Se constitui em dupla cadeia circular, que devido à distribuição assimétrica de nucleotídeos, é dividida em cadeia pesada (H) e cadeia leve (L), apresenta aproximadamente 16.569 pb (pares de bases), sendo que somente 10% de sua totalidade é não codificante.
Região D-loop
região onde se inicia o processo de duplicação do material genético, sendo portanto, mais suscetível a ocorrência de mutações.
assim, o sequenciamento desta região é o
alvo de análises forenses
-
tem grande sucesso em
amostras degradadas
(ossos, dentes, fios de cabelo etc) por ser o
mtDNA menor, circular e ter várias cópias por célula.