Por Jacob Stutsman | Atualizado em 24 de março de 2022

DNA:o projeto da vida

O ácido desoxirribonucléico (DNA) carrega as instruções herdadas que definem cada organismo vivo. Sua estrutura de dupla hélice consiste em duas fitas entrelaçadas, cada uma composta por nucleotídeos. A adenina emparelha com a timina e a guanina emparelha com a citosina. Dentro das células, esses pares de bases orientam a síntese de proteínas, mas também contêm uma riqueza de informações que os cientistas podem decodificar.

Cromossomos e Variação Genética

O DNA é empacotado em cromossomos – feixes compactos que variam em número entre as espécies. Os humanos possuem 23 pares; as mulheres têm dois cromossomos X, enquanto os homens carregam um X e um Y. Posições específicas em um cromossomo são chamadas de loci, e diferentes formas em um locus são chamadas de alelos. Como cada criança herda uma combinação única de alelos parentais, diferenças genéticas sutis podem ser usadas para identificar indivíduos.

Coleta de amostras de DNA

Testes de DNA precisos requerem amostras limpas e não contaminadas. Cotonetes são comumente usados ​​para coletar células da bochecha de uma pessoa, mas praticamente qualquer fluido ou tecido – sangue, saliva, cabelo ou até mesmo um objeto esfregado – pode ser analisado. Os humanos diferem em cerca de um décimo de um por cento do seu ADN, cerca de três milhões de pares de bases de um total de três mil milhões.

Amplificação de DNA com PCR

A reação em cadeia da polimerase (PCR) é a base da análise moderna de DNA. Um termociclador – um instrumento programável que alterna ciclos de aquecimento e resfriamento – separa os filamentos de DNA e depois os amplifica. Mesmo material minúsculo ou degradado pode ser amplificado para milhares de cópias, permitindo testes posteriores.

Detectando sequências específicas com sondas

Após a amplificação, as sondas de DNA – fitas curtas marcadas que ligam sequências complementares – destacam as regiões alvo. Tradicionalmente, etiquetas radioativas ou fluorescentes são anexadas, produzindo um padrão de bandas exclusivo para cada indivíduo. O uso de quatro a seis sondas proporciona uma correspondência robusta, ao mesmo tempo que mantém os custos gerenciáveis.

Eletroforese e repetições curtas em tandem (STRs)

Repetições Curtas em Tandem, ou STRs, são motivos repetidos de DNA encontrados em 13 loci em todo o genoma. Após a PCR, a eletroforese em gel ou capilar separa os fragmentos por tamanho sob um campo elétrico. Corantes de visualização – corante de prata, brometo de etídio ou corantes fluorescentes – tornam os padrões visíveis. A probabilidade de duas pessoas não relacionadas partilharem o mesmo perfil STR é de cerca de uma em mil milhões, garantindo uma identificação altamente fiável.

Ao combinar essas técnicas – amplificação por PCR, hibridização de sondas e separação eletroforética – os cientistas podem analisar com segurança o DNA de diversas fontes e combinar indivíduos com extraordinária precisão.