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    Como funciona o perfil de DNA

    O termo "DNA, "uma vez usado apenas por cientistas, tornou-se uma parte diária do nosso vocabulário. É quase impossível não ter consciência do impacto que o uso do DNA teve em tudo, desde o sistema judiciário até a genealogia. Também é quase impossível ignorar a polêmica. Agora isso, teoricamente, cada um de nós poderia ter um perfil que pode nos identificar apenas por nosso DNA, muitas pessoas estão preocupadas com a forma como esse perfil pode ser usado.

    Você provavelmente tem uma boa ideia do que é DNA - se não, leia Como funciona o DNA para a história completa. Contudo, o que você pode não saber é exatamente que tipo de informação a evidência de DNA produz, como é processado e como é analisado. É aí que entra o perfil de DNA.


    Roger Tully / Stone / Getty Images
    Como parte do processo de criação de perfil de DNA, um técnico examina o gel de sequenciamento de DNA.

    A seguir

    • Como funciona o CSI
    • Como funciona o DNA
    • InvestigationDiscovery.com:Questionário de Perfil de DNA

    Em qualquer situação em que o DNA possa ser usado, um perfil de DNA deve ser criado. Também conhecido como DNA ou tipagem genética, O perfil de DNA é simplesmente a coleção, processamento e análise de VNTRs - Sequências únicas nos loci (área em um cromossomo). VNTR significa número variável de repetições em tandem - o que significa que as repetições em tandem, ou pares de nucleotídeos, variam em número. A maioria das sequências de DNA em pessoas diferentes parece muito semelhante para distingui-las. Após o processamento, Contudo, Os VNTRs resultam em bandas que são exclusivas o suficiente para serem usadas para identificação. Essas diferenças foram descobertas em 1984 pelo Dr. Alec Jeffreys, enquanto olha os resultados de um experimento, usando DNA pertencente a diferentes membros da família de um de seus técnicos de laboratório.

    Até 1987 - quando a técnica foi comercializada - o laboratório de Jeffreys era o único no mundo a fazer impressões digitais de DNA (o nome original para perfis de DNA, que foi alterado devido à confusão com a impressão digital real).

    Embora pareça bastante simples, na verdade, existem várias técnicas diferentes para criar um perfil de DNA, e novas tecnologias estão sempre surgindo. Veremos essas técnicas a seguir.

    Conteúdo
    1. Criando um Perfil de DNA
    2. Uso de perfis de DNA na aplicação da lei
    3. Uso de perfis de DNA em genealogia
    4. Controvérsia no perfil de DNA

    Criando um Perfil de DNA

    Se todos eles deveriam chegar a um resultado semelhante - um perfil de DNA único - então por que existem tantas técnicas diferentes de análise? Qual técnica usar depende de alguns fatores, incluindo custo, tempo disponível para análise e a qualidade e quantidade da amostra de DNA disponível.


    O primeiro método para criar um perfil de DNA foi RFLP , ou polimorfismo do comprimento do fragmento de restrição. O RFLP não é usado com tanta frequência hoje porque requer uma grande amostra de DNA - até 25 fios de cabelo ou uma mancha de fluido corporal do tamanho de um níquel - e pode levar até um mês para ser concluído [fonte:Baden]. Também requer o exame de várias seções da fita de DNA para encontrar variações, o que é demorado e deixa mais espaço para erros humanos. Algumas das etapas para a análise de RFLP também são usadas em outros tipos de perfis de DNA. Para RFLP, as etapas são:

    1. Separe as células sanguíneas brancas e vermelhas com uma centrífuga.
    2. Extraia núcleos de DNA dos glóbulos brancos. Isso é feito banhando as células em água quente, em seguida, adicionando sal, e colocar a mistura de volta na centrífuga [fonte:University of Arizona].
    3. Corte a fita de DNA em fragmentos usando um enzima de restrição.
    4. Coloque os fragmentos em uma das extremidades de uma cama de gel de agarose com eletrodos nele. O gel de agarose é feito de ágar-ágar, um tipo de alga marinha que se transforma em gelatina quando dissolvida em água fervente.
    5. Use uma corrente elétrica para classificar os segmentos de DNA por comprimento. Este processo é chamado eletroforese em gel de agarose . Eletroforese se refere ao processo de mover as moléculas carregadas negativamente através do gel com eletricidade. Segmentos mais curtos se movem para mais longe de sua localização original, enquanto os mais longos ficam mais perto. Os segmentos se alinham em filas paralelas.
    6. Use uma folha de nitrocelulose ou náilon para limpar o DNA. A folha é manchada para que os diferentes comprimentos das bandas de DNA sejam visíveis a olho nu. Ao tratar a folha com radiação, um autoradiografia é criado. Esta é uma imagem em filme de raio-X deixada pelo padrão de decaimento da radiação. A autorradiografia, com suas distintas faixas paralelas de cor escura, é o perfil de DNA.

    PCR A análise (reação em cadeia da polimerase) é geralmente a primeira etapa na criação de um perfil de DNA hoje. O PCR pode replicar uma pequena quantidade de DNA para criar uma amostra maior para análise. Ele faz isso usando um processo de repetição que leva cerca de cinco minutos. Primeiro, uma polimerase de DNA estável ao calor - uma enzima especial que se liga ao DNA e permite sua replicação - é adicionada. Próximo, a amostra de DNA é aquecida a 200 graus F (93 graus C) para separar os fios. Em seguida, a amostra é resfriada e reaquecida. O reaquecimento dobra o número de cópias. Depois que esse processo é repetido cerca de 30 vezes, há DNA suficiente para análises posteriores.

    PCR é a primeira etapa na análise STRs (repetições curtas em tandem) , que são muito pequenos, específico alelos em uma repetição tandem de número variável (VNTR). Alelos são pares de genes que ocorrem alternadamente em um ponto específico, ou loci, em um cromossomo. Os STRs são explicados mais adiante em Como funciona a evidência de DNA. Analisar STRs é mais preciso do que a técnica RFLP porque seu tamanho pequeno torna mais fácil separá-los e diferenciá-los.

    Uma variação na análise de STR é Y-STR. Apenas STRs encontrados no cromossomo Y (que apenas os homens têm) são analisados. A análise de STR é útil se a amostra tiver DNA misto (de homens e mulheres) ou em casos de agressão sexual com um agressor do sexo masculino. Caso contrário, Y-STR é processado como um STR normal.

    AmpFLP , polimorfismo de comprimento de fragmento amplificado, é outra técnica que usa PCR para replicar DNA. Como RFLP, primeiro usa uma enzima de restrição. Então, os fragmentos são amplificados por PCR e classificados por eletroforese em gel. A vantagem do AmpFLP sobre outras técnicas é que pode ser automatizado e não custa muito. Contudo, a amostra de DNA deve ser de alta qualidade ou podem ocorrer erros, que é o caso da maioria das técnicas de análise de DNA. Os analistas podem ter dificuldade em distinguir os fios mais longos porque eles se agrupam com força.

    Neste artigo, veremos como os perfis de DNA são usados ​​e por que isso está criando polêmica.

    Uso de perfis de DNA na aplicação da lei

    Touch DNA

    O DNA costuma ser notícia, mas uma das histórias mais recentes incluía um novo termo:toque no DNA. Embora seja novo para a mídia, touchDNA já existe há vários anos. O DNA é geralmente recuperado de fluidos corporais, como sangue e sêmen, que muitas vezes são localizados pelas manchas que deixam para trás. O DNA do toque envolve a recuperação do DNA das células da pele deixadas pelo perpetrador.

    No caso JonBenet Ramsey, os investigadores rasparam as roupas que JonBenet estava vestindo. Havia evidências suficientes em dois lugares diferentes para criar um perfil de DNA que correspondesse a um já criado a partir do sangue - ambos pertencentes a um homem não relacionado a JonBenet. Isso convenceu os promotores de que a família Ramsey não poderia ter sido responsável pela morte de JonBenet.

    Assim que o perfil for criado, Qual é o próximo? Realmente depende de como o perfil de DNA será usado. Se foi criado a partir de DNA recuperado em uma investigação criminal, promotores nos Estados Unidos irão inseri-lo no CODIS, o Sistema de Índice de Dados Combinados. CODIS é um programa de computador mantido pelo FBI, que opera bancos de dados em todo o país. Esses bancos de dados contêm mais de cinco milhões de perfis. O CODIS contém vários índices diferentes:

    • O Índice de infratores contém os perfis de pessoas condenadas por diversos crimes. Os crimes que resultam na inclusão no Índice de Infratores variam dependendo do estado, e variam de certas contravenções a crimes sexuais e assassinato.
    • o Índice de detentos contém perfis de pessoas presas por cometerem crimes violentos específicos. Os crimes exatos também variam em cada estado.
    • o Índice Forense contém perfis retirados de evidências da cena do crime, incluindo sangue, saliva, sêmen e tecido.
    • o Índice de Pessoas Desaparecidas consiste em dois índices:Pessoas Não Identificadas, que contém os perfis recuperados dos restos mortais de pessoas não identificadas e Referência, que contém perfis de parentes de pessoas desaparecidas. Esses dois índices são comparados periodicamente entre si para determinar se os restos mortais de uma pessoa desaparecida foram recuperados.


      Foto cedida:Federal Bureau of Investigation (FBI)
      Este é um exemplo de perfil de DNA no banco de dados CODIS do FBI.

    CODIS usa algoritmos para comparar 13 locais diferentes de STR, mais um que determina o sexo da pessoa em questão. Possui regras e salvaguardas para proteger a privacidade das pessoas cujos perfis estão na base de dados. Os algoritmos de correspondência - que devem ser confirmados por um analista - podem produzir pistas para a aplicação da lei ou até mesmo identificar um agressor em potencial. A desvantagem de usar o CODIS é que ele é tão forte quanto o número de perfis incluídos, e há uma carteira de mais um milhão de perfis a serem inseridos.

    Os promotores também podem usar especialistas em DNA para comparar perfis enquanto constroem casos em que há um alto grau de certeza do agressor. Contudo, O perfil de DNA está sendo usado cada vez mais por pessoas condenadas antes de seu uso comum, que começou no final dos anos 1980. Desde o início da década de 1990, criminosos condenados puderam usar a mais recente tecnologia de criação de perfis de DNA como parte do processo de apelação. A maioria dos estados possui leis que descrevem explicitamente os direitos dos criminosos condenados aos testes de DNA. Em alguns casos, as pessoas podem solicitar testes adicionais a qualquer momento, enquanto em outros, eles devem fazê-lo dentro de alguns anos de sua condenação.

    A atenção aos testes de DNA pós-condenação realmente começou com um relatório do Instituto Nacional de Justiça de 1996 que destacou 28 pessoas condenadas por estupro e assassinato que foram inocentadas devido a testes de DNA posteriores. Desde 1989, mais de 218 criminosos condenados foram libertados depois que testes de DNA provaram sua inocência. O verdadeiro perpetrador foi identificado em 84 desses casos [fonte:The Innocence Project].

    Uso de perfis de DNA em genealogia


    Kimberly Butler / Time Life Pictures / Getty Images
    Perfis de DNA usados ​​para combinar ancestrais ligavam Julia Jefferson Westerinen ao terceiro presidente dos Estados Unidos. O trisavô da Sra. Westerinen era Eston Jefferson, o filho de Thomas Jefferson e Sally Hemings.

    Além de julgamentos e apelações criminais, O perfil de DNA se tornou uma ferramenta importante em genealogia. Muitas empresas fornecem perfis de DNA para essa finalidade. Um dos maiores, DNA da árvore genealógica, usa o teste Y-SRT para determinar a linhagem paterna e o mtDNA (teste de DNA mitocondrial) para determinar a linhagem materna. Quando um embrião é concebido, suas mitocôndrias - estruturas dentro das células que convertem energia dos alimentos - vêm do óvulo da mãe, enquanto o esperma do pai contribui apenas com DNA nuclear [fonte:Projeto Genoma Humano, Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA]. Para obter mais informações sobre mtDNA, veja Como funcionam as evidências de DNA.

    Banco de dados nacional de DNA

    A criação e armazenamento de perfis de DNA também são muito controversos. Como os bancos de dados pesquisados ​​pelo CODIS se expandiram para incluir perfis de mais do que apenas criminosos condenados, algumas pessoas começaram a se preocupar com a aplicação da lei, o governo ou mesmo empresas privadas podem fazer com as informações. Uma vez que seu perfil está em um banco de dados, ele pode ser removido apenas por meio de ordem judicial. Se você estiver usando um banco de dados privado para fins genealógicos, Contudo, você pode solicitar a remoção do seu perfil.

    Em abril de 2008, a Lei de Discriminação de Informação Genética foi sancionada em lei. Ele foi projetado para evitar que as seguradoras e os empregadores discriminem as pessoas que podem ser geneticamente predispostas a uma doença. Para saber mais sobre o que as expansões dos bancos de dados de DNA podem significar para o futuro, veja Como os bancos de dados de crimes futuros funcionarão.

    Os perfis variam na quantidade de detalhes que podem fornecer e em quanto tempo em sua ancestralidade eles podem determinar uma correspondência. A Y-DNA67, por exemplo, pode mostrar uma conexão extremamente próxima entre ancestrais. Ele testa o cromossomo Y em busca de correspondências genéticas entre machos. Uma combinação perfeita de 67 marcadores na fita de DNA de cada pessoa significa que elas têm um ancestral comum na história recente [fonte:Family Tree DNA (em inglês)]. Family Tree DNA mantém bancos de dados de pessoas que procuram ancestrais, e quando uma correspondência é encontrada, ambas as partes são notificadas.

    Embora o perfil de DNA possa revelar ancestralidade, as empresas que se especializam neles não realizam nenhum tipo de teste especificamente para rastrear doenças ou defeitos hereditários. Contudo, teste genético, que envolve mais do que apenas perfis de DNA, ajuda a revelar predisposições hereditárias a algumas doenças e defeitos de nascença. Durante o teste genético, O DNA é perfilado e analisado junto com o RNA, proteínas e outros fatores.

    Portanto, o perfil de DNA pode ser muito útil, mas quão preciso é para determinar uma correspondência? O Family Tree DNA afirma que pode determinar com uma "probabilidade de 99,99 por cento de sim ou 100 por cento de probabilidade de que nenhum parentesco existiu" no caso de correspondência com um ancestral [fonte:Family Tree DNA (em inglês)]. Isso parece bastante irrefutável, mas o perfil de DNA, especialmente em casos criminais, não é infalível. Na próxima seção, veremos algumas das controvérsias associadas ao perfil de DNA.

    Controvérsia no perfil de DNA

    Quando o perfil de DNA foi usado pela primeira vez em casos criminais, muitas vezes era difícil para promotores e advogados de defesa, bem como os especialistas que contrataram para testemunhar, para explicar ao júri o significado de sua correspondência de DNA. As impressões digitais ainda são consideradas pela maioria das pessoas uma forma rígida de identificar alguém, mas um especialista testemunhando sobre impressões digitais as discute em termos de "pontos de semelhança". As correspondências de DNA são discutidas em termos de probabilidade estatística, usando o que se sabe atualmente sobre a similaridade do DNA na população em geral. Isso muitas vezes confundia o júri ou era interpretado incorretamente.


    Rob Melnychuk / PhotoDisc / Getty Images
    Um cientista vê uma autorradiografia, que é um dos primeiros métodos de criação de perfis de DNA.


    Por exemplo, um especialista testemunhando sobre o perfil de DNA para a acusação poderia dizer que o perfil de DNA criado a partir das evidências da cena do crime tem uma probabilidade de 4 a 5 (ou 80% de chance) de coincidir com o perfil de DNA criado a partir da amostra do réu. Dizendo que a probabilidade da correspondência é de 80 por cento, Contudo, não é a mesma coisa que dizer que a probabilidade da culpa do acusado é de 80 por cento.

    Por outro lado, um especialista testemunhando sobre o perfil de DNA para a defesa poderia dizer algo como, "A probabilidade de o DNA dessa pessoa ter sido encontrado na cena do crime, mas ele não cometeu o crime, é 1 em 10 (ou 10 por cento). "Essa não é uma probabilidade muito alta, mas não leva em conta o fato de que o acusado não é apenas uma pessoa qualquer tirada da rua. Não é provável que o perfil de DNA seja a única razão pela qual ele ou ela foi preso pelo crime. O DNA é apenas uma peça em um quebra-cabeça muito grande.

    O perfil do DNA e sua interpretação foram criticados. A análise RFLP foi parcialmente descontinuada devido à possibilidade de erro. O risco de uma correspondência coincidente usando RFLP é de 1 em 100 bilhões. Contudo, em ambientes de laboratório, esse risco é provavelmente maior porque os técnicos podem interpretar mal padrões semelhantes como idênticos ou, de outra forma, realizar a análise incorretamente. Um estudo de 2002 sobre a precisão dos laboratórios de DNA nos Estados Unidos, conduzido pela Universidade do Texas, mostrou que 1 em cada 100 perfis pode dar um resultado falso.

    A análise de STR não é tão subjetiva, mas qualquer perfil de DNA pode dar um resultado falso se estiver contaminado. Embora não tenha havido casos documentados de um trabalhador de laboratório contaminando intencionalmente uma amostra de DNA, Amostras de DNA foram contaminadas ou mesmo falsificadas por criminosos para evitar processos. Em 1992, O Dr. John Schneeberger foi acusado de estuprar uma de suas pacientes enquanto ela estava sedada. Um perfil de DNA foi criado usando a amostra que ele deixou na vítima. Um perfil de uma amostra de seu sangue não correspondeu à amostra da cena do crime, e o caso foi encerrado. A vítima persistiu, e finalmente o Dr. Schneeberger foi condenado depois que amostras adicionais de DNA mostraram uma correspondência. Ele foi capaz de evitar a combinação inicial implantando um dreno em seu braço cheio de sangue de outro homem e um anticoagulante, e conseguindo habilmente o técnico que tirou seu sangue para fazê-lo daquele local.

    Em última análise, O perfil de DNA provou ser uma ferramenta incrível. Contudo, é apenas uma das muitas ferramentas usadas para descobrir a verdade em investigações criminais, pesquisas genealógicas e testes de doenças. Raramente há 100% de certeza de alguma coisa.

    Para mais informações sobre perfis de DNA e tópicos relacionados, explore os links na próxima página.

    Muito mais informações

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    Mais ótimos links

    • O DNA pode exigir um veredicto?
    • CODIS
    • Crie uma impressão digital de DNA
    • Impressão digital de DNA desperta novas preocupações
    • The Innocence Project

    Fontes

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      http://www.kathyreichs.com/dnaprofiles.htm (23 de julho 2008.)
    • Baetke, James. "A descoberta de Ramsey vem por meio do 'DNA de toque'." The Daily Camera, 9 de julho, 2008
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