miércoles, 21 de julio de 2010

Técnicas de Análisis de el DNA

HUELLA GENÉTICA


También llamada pruebas de ADN o análisis de ADN es una técnica utilizada para distinguir entre los individuos de una misma especie utilizando muestras de su ADN. Su invención se debe el doctor Alec Jeffreys en la Universidad de Leicester en 1984[1] y fue utilizada por primera vez en medicina forense para condenar a Colin Pitchfork en los asesinatos de Narborough (UK) en 1983 y 1986.[2]

La técnica se basa en que dos seres humanos tienen una gran parte de su secuencia de ADN en común y para distinguir a dos individuos se puede explotar la repetición de secuencias altamente variables llamada microsatélites. Dos seres humanos no relacionados será poco probable que tengan el mismo número de microsatélites en un determinado locus. En el SSR/STR de perfiles (que es distinto de impronta genética) la reacción en cadena de polimerasa (PCR) se utiliza para obtener suficiente ADN para luego detectar el número de repeticiones en varios Loci. Es posible establecer una selección que es muy poco probable que haya surgido por casualidad, salvo en el caso de gemelos idénticos, que tendrán idénticos perfiles genéticos pero no las huellas dactilares.

La huella genética se utiliza en la medicina forense, para identificar a los sospechosos con muestras de sangre, cabello, saliva o semen. También ha dado lugar a varias exoneraciones de condenados. Igualmente se utiliza en aplicaciones como la identificación de los restos humanos, pruebas de paternidad, la compatibilidad en la donación de órganos, el estudio de las poblaciones de animales silvestres, y el establecimiento del origen o la composición de alimentos. También se ha utilizado para generar hipótesis sobre las migraciones de los seres humanos en la prehistoria.
Los microsatélites muestran una mayor variación que el resto del genoma ya que en ellos se encuentran unas secuencias en distinta repetición y con diferente grado de recombinación debido a la inestabilidad del locus.



ENZIMAS DE RESTRICCIÓN

Una enzima de restricción (o endonucleasas de restricción) es aquella que puede reconocer una secuencia característica de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortar el ADN en ese punto en concreto, llamado sitio o diana de restricción, o en un sitio no muy lejano a éste, dependiendo de la enzima. Los sitios de restricción cuentan con entre 4 y 12 pares de bases, con las que son reconocidos.
El mecanismo de corte de DNA se realiza a través de la ruptura de 2 enlaces fosfodiester en la doble hebra, lo que da lugar a dos extremos de DNA. Éstos pueden ser romos (cuando los enlaces rotos coinciden) o Cohesivos/escalonados. Estos últimos tienen tendencia a volver a unirse de modo espontáneo, ya que los extremos se pueden unir a otros extremos coincidentes que pueda haber en la cercanía (Apareamiento de Watson & Crick).



TECNICAS DE PCR


PCR son las siglas en inglés de Polymerase Chain Reaction o Reacción en
Cadena de la Polimerasa. La idea básica de la técnica es sintetizar muchas
veces un pedazo o fragmento de ADN utilizando una polimerasa que puede
trabajar a temperaturas muy elevadas, ya que proviene de la bacteria Thermus
aquaticus que vive a altas temperaturas (79ºC a 85ºC), de ahí su nombre
comercial más conocido: taq polimerasa. Cuando hacemos una reacción de
PCR simulamos lo que sucede en una célula cuando se sintetiza el ADN y en
el tubo se mezclan todos los ingredientes necesarios para hacerlo: la polimerasa,
el ADN del organismo que queremos estudiar –donde se encuentra el fragmento que queremos sintetizar– , los oligonucleótidos (llamados también primers, iniciadores, cebadores, “oligos”, etc.) necesarios para que se inicie la transcripción, dinucleótidos (dNTPs), y las condiciones para que la enzima trabaje adecuadamente (cierto pH, determinadas cantidades de magnesio en forma de MgCl2, KCl, y pueden necesitarse otras sales o reactivos, dependiendo de cada polimerasa). Esta técnica tan ingeniosa tiene muchísimas aplicaciones distintas y se ha convertido en una herramienta muy importante en la biología molecular; sus aplicaciones van desde la genética de poblaciones, evolución molecular y genómica hasta la medicina forense.


DNA SECUENCIA DE FRAGMENTOS

La Secuenciación de ADN es un conjunto de métodos y técnicas bioquímicas cuya finalidad es la determinación del orden de los nucleótidos (A, C, G y T) en un oligonucleótido de ADN. La secuencia de ADN constituye la información genética heredable del núcleo celular, los plásmidos, la mitocondria y cloroplastos (En plantas) que forman la base de los programas de desarrollo de los seres vivos. Así pues, determinar la secuencia de ADN es útil en el estudio de la investigación básica de los procesos biológicos fundamentales, así como en campos aplicados, como la investigación forense. El desarrollo de la secuenciación del ADN ha acelerado significativamente la investigación y los descubrimientos en biología. Las técnicas actuales permiten realizar esta secuenciación a gran velocidad, lo cual ha sido de gran importancia para proyectos de secuenciación a gran escala como el Proyecto Genoma Humano. Otros proyectos relacionados, en ocasiones fruto de la colaboración de científicos a escala mundial, han establecido la secuencia completa de ADN de muchos genomas de animales, plantas y microorganismos.




PRUEBAS FORENCES


La prueba por ADN forense es típicamente usado para identificar/verificar evidencia biológica desconocida. Las muestras forenses son generalmente descritos como muestras "no-regulares", tales como:
- Sangre y manchas sanguíneas (Ej. Sangre seca en las ropas, alfombra, cama, vendaje, etc.)]
- Fluidos vaginales o de Semen y manchas secas (Ej. Encontradas en las ropa interior, cama, ropa, etc.)
- Cabellos con las raíces intactas.
- Sobre con restos de saliva y estampillas, copas que hallan sido usadas para beber.

Examen de Evidencia:
Perfil de ADN de la evidencia para determinar el origen del ADN.
Testimonio de Testigos Expertos:
Un testigo experto con experiencia para interpretar los resultados de la prueba de ADN.
Detección del Semen y prueba de Infidelidad:
Por casos criminales, o por motivos privados donde un individuo podría cuestionar la infidelidad de su esposo (a).
Verificación de La Muestras de Laboratorio:
El perfil de ADN de un paciente y la muestra de un laboratorio (Ej. Laboratorio de patología)) y la comparación, para evitar un diagnóstico equivocado por el cambio de muestras.
Niños y Personas Perdidas:
Comparación de las muestras de ADN referenciales y muestras de ADN desconocido.



PRUEBA DE PATERNIDAD

Una prueba de paternidad es aquella que tiene como objeto probar la paternidad, esto es determinar el parentesco ascendente en primer grado entre un individuo y un hombre (presunto padre). Los métodos para determinar esta relación han evolucionado desde la simple convivencia con la madre, la comparación de rasgos, Tipo de sangre ABO, análisis de proteínas y antígenos HLA. Actualmente la prueba idónea es la prueba genética basándose en polimorfismo en regiones STR.
La prueba de paternidad genética se basa en comparar el ADN nuclear de ambos. El ser humano al tener reproducción sexual hereda un alelo de la madre y otro del padre. Un hijo debe tener para cada locus un alelo que provenga del padre. Esta comparación se realiza comparando entre 13-19 locus del genoma del hijo, del presunto padre y opcionalmente de la madre, en regiones que son muy variables para cada individuo llamadas STR (Short Tandem Repeat).
Para determinar estadísticamente la exactitud de la prueba, se calcula el indice de paternidad, el cual determina la probabilidad que no exista una persona con el mismo perfil de alelos entre su raza. La cantidad de locus es determinada por la cantidad de marcadores genéticos (que limitan los locus) utilizados, a mayor cantidad de marcadores mayor exactitud. Con el uso de 15 marcadores se puede tener exactitudes de alrededor de 99,999%. Sin embargo esta exactitud puede aumentar según la ocurrencia de alelos extraños en cada individuo.
Cuando no se cuenta con muestras del presunto padre, se puede obtener un indice de paternidad utilizando muestras de los padres paternos. También es posible obtener muestras de prenatales mediante procedimiento de amniocentesis y Vellosidades coriónicas.
Existen pruebas de paternidad con fines informativos o pruebas de paternidad con fines legales. Las pruebas legales requieren validación de la identidad y custodia de las muestras. En varios paises la interpretación legal de varios derechos constitucionales señala que se tiene que tener consentimiento voluntario para la obtención de muestras para las pruebas de ADN.



Home Paternity Test:
Determine who the father is.
Full Sibling DNA Test:
Determine whether two (or more) individuals share both parents in common.
Half Sibling DNA Test:
Determine whether two (or more) individuals share one parent in common.
Duo Grandparentage DNA Test:
Determine Grandparentage for grandfather, grandmother and grandchild.
Single Grandparentage Test:
Determine Grandparentage for a single grandparent and grandchild.
Aunt/Uncle DNA Test:
Determine and Uncle (or Aunt) and Nephew (or Niece) relationship.
1st Cousin DNA Test:
Determine whether two (or more) individuals are first cousins.
Twin Zygosity Test:
Determine whether twins (or triplets, etc.) are identical or fraternal.
Personal Prenatal DNA Paternity Testing:
Used to determine paternity of a child before the child is born. Includes one alleged father, one child (amniotic fluid), and biological mother.
Legal Prenatal DNA Paternity Testing:
Used to determine paternity of a child before the child is born for LEGAL purposes. Includes one alleged father, one child (amniotic fluid), and biological mother.

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