Genética Forense Víctor Alejos y Sergio Mateos

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Presentación de Ciencias para el mundo contemporáneo. IES Victoria Kent, curso 2009/10

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Genética Forense Víctor Alejos y Sergio Mateos

  1. 1. Pistas invisibles pero existentes Sergio Mateos Fimia Víctor Alejos Galeano 23/02/10 1ºA BTO
  2. 2. <ul><li>Durante muchos años el hombre utilizó diferentes herramientas tanto prácticas como teóricas para decidir si una persona era culpable de haber cometido un delito. Hace tan solo unos veinte años la irrupción tecnológica del ADN introdujo cambios importantes en la manera de hacerlo. A partir de entonces se logró tanto identificar culpables de manera indubitada como otorgar la libertad a convictos injustamente condenados.  </li></ul>
  3. 3. 1 Ligados al ADN 2 Introducción histórica 3 Hibridación con sondas 4 Contras de la Hibridación con Sondas 5 Reacción en Cadena de la Polimerasa 6 Aplicaciones reales de la PCR 7 Genética Forense: Lejos de la Ficción 8 Casos Reales 9 Facilidad del cotejo de datos
  4. 4. <ul><li>“ El ADN esta formado por 4 Bases Nitrogenadas y un grupo fosfato que actúa como enlace entre cada una de ellas, y la disposición de estas en el cromosoma forma el Código Genético. Ninguna persona tiene el mismo código genético que otra, incluyendo a sus familiares mas directos, esto es producido por la recombinación genética que se produce en la fecundación y en la que el cigoto adquiere 23 cromosomas del padre y 23 de la madre (no siempre los mismos 23, por ello los hermanos son distintos, genéticamente hablando, entre si), y por las mutaciones y errores en la mitosis que varían en algo estos cromosomas (por ello los mellizos también tienen unas ligerísimas variaciones en sus genes prácticamente impercibibles).” </li></ul><ul><li>Esta es la base de la Genética Forense, encargada de analizar las pruebas genéticas encontradas en la escena de un crimen que contienen residuos como saliva, pelo, sangre, piel o semen. </li></ul>
  5. 5. <ul><li>Aunque la Ciencia ya poseía las herramientas necesarias para el estudio del ADN, su aplicación en la resolución de casos judiciales no se produjo hasta 1985, cuando el Ministerio del Interior Británico solicitó la ayuda de Alec J. Jeffreys, profesor de Genética de la Universidad de Leicester. Los primeros casos de Criminalística fueron resueltos gracias a la técnica de los Fragmentos de Restricción de Longitud Polimórfica (RFLPs). Jeffreys descubrió la existencia de unas regiones variables dispersas por el genoma humano que al ser tratadas con enzimas de restricción generaban fragmentos de longitud variable. Estudios posteriores realizados el mismo Jeffreys demostraron que las diferencias en el tamaño de estos fragmentos se debían a que estas regiones consistían en un determinado número de repeticiones de 2 en 2 de una secuencia que variaba en cada individuo.   </li></ul>
  6. 6. <ul><li>Formación de los VNTR mediante las enzimas de restricción </li></ul><ul><li>Electroforesis en Gel de Agarosa : Se sitúa la muestra en un gel de porosidad controlable mediante electricidad para ir separando los fragmentos por su polaridad al moverse a distinta velocidad hacia el ánodo </li></ul><ul><li>Transferencia de las cadenas simples a una membrana de nylon y fijación de las mismas por medio de calor (80ºC). </li></ul><ul><li>Prehibridación con sondas de ADN inespecífico para bloquear los lugares de unión inespecíficos que pudiera haber en la membrana. </li></ul><ul><li>Marcaje de la sonda con nucleótidos radioactivos ( 32 P normalmente). </li></ul><ul><li>Hibridación del ADN fijado a la membrana, y lavado de la membrana para eliminar el exceso de sonda o aquellas que hayan hibridado mal. </li></ul><ul><li>Revelado en placa radiográfica e interpretación de los resultados. </li></ul>Se comenzo estudiando los fragmentos resultantes del tratado de la muestra con las enzimas que formaban fragmentos llamados VNTR (Variable Number of Tándem Repeat” o Variaciones de las repeticiones de los grupos”). Esta técnica consta básicamente de las siguientes etapas: Resultado de la Electrofereis Resultados de la secuencia de ADN con una sonda Multilocus
  7. 7. <ul><li>La cantidad de ADN que se necesita está entre 20 y 100 ng, cantidad difícil de conseguir en casos de criminalística en los que los indicios biológicos encontrados son mínimos. </li></ul><ul><li>En cuanto a la calidad del ADN , en la práctica forense es muy difícil encontrar en estado no degradado toda la cantidad de ADN que se necesita para un análisis con sondas mono-locus. </li></ul><ul><li>El tiempo requerido para este tipo de análisis es de dos o tres días. </li></ul><ul><li>El hecho de que se requieran cantidades elevadas de ADN hacen que normalmente, con el primer análisis se consume la totalidad de la muestra, con lo que se dificultan contrapericias y una posterior revisión del caso. </li></ul>A  pesar de que el análisis Hibridacion con sondas han sido y es bastante útil en estudios de paternidad no puede decirse lo mismo de su aplicación a la Criminalística ya que presenta una serie de inconvenientes como son: Todas estas limitaciones fueron superadas gracias a la aplicación en Genética Forense de una técnica, la Reacción en Cadena de la Polimerasa (“PCR”), que supuso una revolución en muchos campos de la Biología y de la Medicina. Resultados de la secuencia de ADN con una sonda unilocus
  8. 8. <ul><li>DESNATURALIZACIÓN :  Para que comience la reacción es necesario que el ADN muestra se encuentre en forma de cadena sencilla. Esto se consigue aplicando temperaturas de 90 a 95ºC que producen la rotura de los puentes de hidrógeno y por lo tanto la separación de ambas cadenas. Para conseguir la completa separación de las hebras de toda la muestra esta temperatura debe mantenerse unos minutos. </li></ul><ul><li>HIBRIDACIÓN :  Esta fase se denomina también fase de emparejamiento. Una vez que el ADN está desnaturalizado se disminuye la temperatura hasta un rango comprendido entre los 40 y los 60ºC para que se pueda producir la unión de la muestra a las secuencias flanqueantes del fragmento que se va a amplificar depende de varios específica para cada muestra. Una fórmula simple para calcular la Temperatura necesaria es la siguiente:  Tm = 4(G+C) + 2 (A+T). Si la temperatura es muy baja la unión se hará de forma inespecífica y si es muy alta no se producirá una unión completa. </li></ul><ul><li>EXTENSIÓN :   Durante este paso la Polimerasa incorpora nucleótidos en el extremo de la muestra utilizando como molde la cadena de ADN previamente desnaturalizada. La temperatura a la que se lleva a cabo este paso suele ser de 72ºC ya que es la temperatura a la que la Polimerasa alcanza su máxima actividad. Normalmente una extensión de 20 segundos es suficiente para fragmentos menores de   500 pb, y 40 segundos para fragmentos por encima de 1.2Kb. </li></ul>La reacción en cadena de la polimerasa (conocida como PCR por sus siglas en inglés, Polymerase Chain Reaction ) permite amplificar más de un millón de veces un ADN obtenido a partir de una región seleccionada del genoma, siempre y cuando se conozca una parte de su secuencia de nucleótidos. Esta técnica fue ideada en 1989 por Kary B. Mullis que obtuvo el premio Nobel de Química en 1993 por dicho invento. Pb = Par de Bases = 3,4Å = 3,4m x 10^-10
  9. 9. Caso de estudio biológico de la paternidad realizado con electroforesis capilar. Cada pico corresponde a un alelo, el hijo (H)  debe poseer un alelo de la madre (M)  y otro del padre (P)  para que la paternidad sea compatible Ejemplo de un caso de criminalística resuelto utilizando electroforesis en gel vertical de acrilamida. Si se observan los patrones bandas podrá comprobarse como los perfiles obtenidos en las manchas de sangre encontradas en el sombrero (Hat) y pantalón (Jeans) del sospechoso (S)
  10. 10. <ul><li>Desde que las pruebas de ADN empezaron a usarse la expectativa puesta sobre esta herramienta científica no ha dejado de crecer, alentada por series de televisión que la muestran infalible en la resolución de todo tipo de crímenes. Pero en la vida real su eficacia depende de métodos de investigación en los que pueden colarse la torpeza y la imprudencia, cuando no la manipulación intencionada. </li></ul>
  11. 12. <ul><li>En la época actual el uso de las tecnologías informáticas y el avance de estas permite el avance de cualquier ciencia y en el caso del cotejo de datos la creación de bases de datos es bastante sencilla y se realiza en la mayoría de los casos para comprobar si el ADN encontrado pertenece a alguien que ya haya sido sospecho en alguno otro caso o en el mismo. </li></ul><ul><li>El sistema policial se basa en la distinción por puntos y análisis informatizado por separado de ellos en una imagen bidimensional, se puede hacer una similitud bastante exacta con el sistema usado pro Microsoft en su Microsoft Tag Reader del que enseñaremos su uso. </li></ul><ul><li>Estos serian los resultados de la comprobación del ADN que nos proporcionaría el análisis y tras simplemente situar la cámara del dispositivo enfocándoles a ellos nos comparara las imágenes punto por punto (siendo estos los 4 nucleótidos dependiendo de su color) y comprobara de quien es cada secuencia de ADN en instantes. </li></ul>

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