Polimorfismos en Genética Forense: Marcadores y Análisis

La genética forense es una rama de la genética que se encarga de la identificación de restos biológicos empleando técnicas de B.M y bioinformática.

Organización del ADN humano

La mitad de nuestro genoma presenta una sola copia por secuencia, lo que son la mayoría de genes codificantes, intrones y secuencias intergénicas. La otra mitad son secuencias que se repiten múltiples veces, la mayoría son no codificantes. Estas repeticiones, pueden estar dispersas por el genoma o (SINE y CINE) o agruparse en regiones concretas, se denominan agrupaciones en tándem. En ellas diferenciamos en función del tamaño de secuencia, los satélites (250Mb), los minisatélites (6-25b) y microsatélites (2-6b).

Polimorfismos

Son variaciones de una secuencia o gen (locus) ya sea en su longitud, por adición o deleción, por cambios de nucleótidos concretos. Cada variante recibe el nombre de alelo y de producirse en secuencias codificantes puede afectar al fenotipo. Esta es la base de la variabilidad genética entre individuos de la misma especie y de la evolución.

Polimorfismo de longitud

Son de gran importancia en genética forense ya que se emplean como marcadores genéticos.

• Repeticiones en tándem de número variable (VNRT): afectan a minisatélites cuyo tamaño varía entre individuos.
• Repeticiones en tándem cortes (STR): análogo a los VNRT pero aplicado a microsatélites.

Polimorfismos de secuencia

El polimorfismo estudiado en forense es el polimorfismo de nucleótido simple o único (SNP). Consiste en encontrar variaciones o cambios en la secuencia de un solo nucleótido.

La Huella Genética

Es la combinación de varios marcadores genéticos (secuencias de interés) que como resultado de su estudio se obtiene un patrón exclusivo para cada individuo permitiendo su identificación con gran precisión.

Polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (RFLP)

Es un análisis mediante hibridación por Southern blot. Las sondas hibridan con secuencias VNRT, obteniendo la huella genética en el patrón de bandas de la electroforesis tras la autorradiografía. Para mayor precisión de la identificación se combinan sondas para varios VNRT.

Análisis de STR por PCR

Los STR tienen un alto nivel de conservación, por lo que no les afecta tanto la degradación del ADN de la muestra. La PCR permite trabajar con cantidades muy pequeñas de ADN. Se amplifican STR, que junto a una mezcla de todos los polimorfismos posibles (escalera alélica) se realiza una electroforesis. Se combinan varios STR, en el método más empleado son 15 autosómicos y uno sexual, aunque también se utiliza el empleado por el FBI que analiza 13 autosómicos y uno sexual.

Análisis de SNP

Empleando técnicas de secuenciación se obtienen los SNP de ciertas secuencias de la muestra. Deben analizarse varios SNP, ya que su poder de discriminación individual es bajo; por otro lado, los SNP tienen un índice de mutación muy bajo y tiene alta capacidad de conservación.

Análisis del ADN Mitocondrial

El cromosoma mitocondrial es mucho más estable y resistente a la degradación que el ADN nuclear debido a que es circular (sin telómeros). Además su cantidad por célula es mucho mayor. Esto lo convierte en ideal para los análisis de restos muy antiguos, también permite estudios filogenéticos (por vía materna) y comprobación de maternidad ya que se heredan por vía materna. Se analizan las secuencias de dos regiones llamadas H VI y H VII.

Análisis de polimorfos del cromosoma Y

Este cromosoma se hereda por vía paterna entero ya que es muy raro que experimente recombinación, lo que lo hace útil para estudios genealógicos y de paternidad, siempre combinando con otras técnicas. Esto es así porque todos los varones de una línea familiar tienen el mismo cromosoma Y. Los análisis se realizan en polimorfismos de longitud de STR (Y-STR); son de especial importancia en casos de delitos sexuales.

Análisis Estadístico de Datos

Se emplean técnicas de PCR en STR autosómicos y dependiendo del caso, análisis de cromosoma Y. La combinación de ambos dan lugar a resultados muy fiables. La probabilidad final se calcula multiplicando la probabilidad individual de cada STR.

Análisis en Estudios de Paternidad

Estudios de STR y cromosoma sexual. Tres posibles resultados: No coinciden dos o más STR ➝ se descarta la paternidad/maternidad. No coincide un STR ➝ puede ser debido a mutación, se deben realizar pruebas adicionales.

Bioinformática

Es la rama de la informática que desarrolla herramientas y aplicaciones que facilitan, agilizan y permiten la utilización de técnicas e investigaciones en Biología. Un uso importante de la bioinformática es la investigación simulada. Se crean modelos biológicos virtuales a los que aplicar las condiciones deseadas y obtener los datos. Estas simulaciones, no solo ahorran recursos materiales, sino que también agilizan la investigación reduciendo tiempos (de generaciones, reacciones, técnicas...).

Bases de Datos

Son servidores remotos o locales que contienen información referente a investigaciones y casos (criminalística). Este registro, permite cotejar dicha información de manera rápida. Estas bases de datos pueden ser genéricas o especializadas (proteínas, genotecas, cepas víricas...).