Proteômica forense, uma nova ferramenta para laboratórios criminais e antropologia
p Pesquisadora de pós-doutorado Tamy Buonasera (à direita) e Glendon Parker, Professor adjunto associado em Toxicologia Ambiental e ciência forense na UC Davis examina uma amostra de dente. O laboratório de Parker pode identificar indivíduos com base em pequenas quantidades de proteína do cabelo, dentes e marcas de dedos. As técnicas podem ser usadas em antropologia e ciência forense. Crédito:Karin Higgins / UC Davis
p A evidência de DNA revolucionou a ciência forense nos últimos anos, abrir casos arquivados e trazer condenações e exonerações. As mesmas técnicas ajudam os arqueólogos e antropólogos a estudar vestígios de povos antigos ou ancestrais humanos. p Mas o DNA é uma molécula relativamente frágil que se decompõe facilmente. É onde a proteômica, a nova ciência de análise de proteínas, entra. Ao ler a sequência de aminoácidos de fragmentos de proteína, os cientistas podem trabalhar de trás para frente para inferir a sequência de DNA que produziu a proteína.
p "É ler DNA quando você não tem DNA para ler, "disse Glendon Parker, professor associado adjunto do Departamento de Toxicologia Ambiental e grupo de pós-graduação em ciência forense da Universidade da Califórnia, Davis. "A proteína é muito mais estável do que o DNA, e a tecnologia de detecção de proteínas está muito melhor agora. "
p O laboratório de Parker na UC Davis, com colegas, incluindo Jelmer Eerkens, professor de antropologia, Robert Rice, professor de toxicologia ambiental e Brett Phinney, gerente da Proteomics Core Facility no UC Davis Genome Center, está trabalhando para estabelecer a proteômica como uma nova ferramenta em ciência forense e antropologia.
p A tecnologia proteômica pode ser usada onde as amostras são antigas ou degradadas, e para fazer backup dos resultados da análise de DNA, Parker disse. Como a genômica - o estudo de genomas inteiros e grandes quantidades de DNA - é um novo campo habilitado por rápidos avanços na tecnologia de sequenciamento de proteínas e computação.
p As proteínas são constituídas por cadeias de unidades chamadas aminoácidos. Existem 20 aminoácidos de ocorrência natural que são codificados pelo DNA. Uma sequência de três letras de DNA corresponde a um aminoácido específico, portanto, a leitura da sequência de DNA pode fornecer a sequência de aminoácidos da proteína correspondente. A sequência de DNA também pode ser deduzida lendo a sequência de aminoácidos e comparando-a com bancos de dados de proteínas e genes conhecidos.
p Os instrumentos como os da UC Davis Proteomics Core Facility podem funcionar com quantidades cada vez menores de proteína, tão pouco quanto 50 nanogramas. Uma polegada de cabelo humano contém 100 microgramas de proteína.
p Cabelo é freqüentemente encontrado em cenas de crime. Cabelo tem muito pouco DNA, mas proteína mais do que suficiente (principalmente queratina) para análise. Ao observar os aminoácidos variantes na queratina, pesquisadores podem identificar polimorfismos de nucleotídeo único, ou SNPs, no DNA subjacente. Essas informações podem ser usadas para identificação pessoal e para obter informações sobre ancestrais.
p Os pêlos variam um pouco, dependendo de onde vêm do corpo, mas um artigo recente liderado pelo estudante graduado Zachary Goecker da equipe de Parker mostrou que as diferenças entre o couro cabeludo, barba, axilas e pelos pubianos não são grandes o suficiente para afetar a identificação. Mudanças como escurecimento, os tratamentos de tingimento e peróxido não tiveram efeito sobre as informações de identificação dos peptídeos, Parker disse. O estudo foi publicado em março de 2019 em
Ciência Forense Internacional:Genética .
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Determinação do sexo dos dentes
p Para antropólogos, ossos e dentes são uma janela para as pessoas do passado, mas o DNA pode estar em um estado muito ruim. Trabalhando com Eerkens, Julia Yip, um estudante de graduação no laboratório de Parker, desenvolveu um método para determinar o sexo biológico de um indivíduo com base em um único dente.
p Isso é possível porque os dentes contêm uma proteína chamada amelogenina, que por acaso está localizado nos cromossomos X e Y que determinam o sexo biológico. Se um dente tem amelogenina-Y, então, deve ter vindo de um indivíduo com cromossomos XY e, portanto, muito provavelmente de um homem biológico.
p Em testes lado a lado, a análise da proteína do dente era mais sensível e confiável para a determinação do sexo do que o DNA ou a observação da anatomia dos esqueletos. O trabalho foi publicado no ano passado na
Journal of Archaeological Science e está sendo acompanhado pela pesquisadora de pós-doutorado Tammy Buonasera.
p Em um artigo publicado em maio de 2019 em
Ciência Forense Internacional:Genética , a equipe também mostrou que é possível obter proteína suficiente para identificação pessoal a partir de uma marca digital. O problema está em encontrar e coletar a amostra, e não na sensibilidade da máquina, Parker disse.
p Parker espera que a proteômica forense possa sair do laboratório e entrar em alguns casos do mundo real. A técnica precisa ser totalmente validada antes de ser amplamente utilizada, Parker disse, mas ele espera que essas "caixas sejam verificadas" em cerca de um ano. Um possível ponto de partida seria trabalhar em kits de "casos arquivados" de agressão sexual que também estão sendo testados para DNA e outras evidências.
p "Estamos tentando obter o interesse da comunidade forense em nos envolver em alguns desses casos, "Parker disse.