TEMAS 01 A 04 GENÉTICA FORENSE

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DEFINIÇÃO
Importância da Genética Forense e seus campos de atuação. Princípios de herança e
variabilidade. Perfil genético. Identificação individual. Vínculo genético.
PROPÓSITO
Determinar aspectos gerais da Genética Forense e da Biologia Molecular, tão necessários à
formação do profissional das ciências biomédicas que pretende desenvolver-se nesses
campos.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Reconhecer a importância, as características e os campos de atuação da Genética Forense
MÓDULO 2
Descrever os fundamentos da Biologia Molecular aplicados à Genética Forense
MÓDULO 3
Identificar os procedimentos de coleta, 
preparação de amostras e extração de DNA (ácido desoxirribonucleico)
INTRODUÇÃO
A Genética é a ciência que estuda o fluxo da expressão gênica e os mecanismos de
hereditariedade. Ela é diferente das outras ciências porque afeta diretamente a vida dos
indivíduos comuns, tendo um impacto óbvio sobre a saúde humana.
Conforme veremos, estes campos da ciência apresentaram profundo impacto na sociedade
nas últimas décadas. Nos últimos cem anos, as impressões digitais serviram para relacionar
criminosos e cenas de crime, auxiliando na resolução de muitos casos. Contudo, os recentes
progressos da ciência têm trazido modificações ainda mais profundas nas relações sociais e,
por consequência, nos operadores da lei.
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Fonte: Rost9 / Shutterstock
HEREDITARIEDADE
Transmissão de características dos genitores para a prole ao longo das gerações.
IMPRESSÃO DIGITAL
Impressão digital, fingerprint em inglês, são tecnicamente conhecidas por datilograma ou
dermatóglifo. Trata-se do desenho formado pelas papilas (elevações da pele), presentes
nas polpas dos dedos das mãos, deixado sobre uma superfície lisa.]
Exames periciais cada vez mais exatos e complexos têm solucionado muitos processos,
outrora resolvidos pelos juízes, que se baseavam em suposições, indícios e presunções. Neste
contexto, de modo notável, verificou-se que, a partir da década de 1980, as técnicas de
Biologia Molecular passaram a ser empregadas para identificar indivíduos e investigar vínculo
genético através das análises de DNA.
MÓDULO 1
 Reconhecer a importância, as características e os campos de atuação da Genética Forense
 
Fonte: Victor Moussa / Shutterstock
IDENTIFICAÇÃO HUMANA POR DNA:
APLICAÇÕES E LIMITES
A Genética Forense é a área da Genética que objetiva estabelecer vínculo genético a partir de
análises da molécula de DNA para apoiar e auxiliar à Justiça em casos de
paternidade/maternidade simples ou complexa, ou em casos criminais, sob investigação
policial ou do Ministério Público. Trata-se de uma área de investigação científica que pode ser
empregada, por exemplo, em análises de manchas de sangue encontradas nos locais dos
crimes, de sêmen deixado nas vítimas ou nos locais de crimes de natureza sexual, de pelos ou
cabelos suspeitos de pertencerem a criminosos e na pesquisa de vínculo genético e
identificação genética individual (identificação de um corpo ou de seus fragmentos).
AO SAIR DOS LABORATÓRIOS E CIRCULAR
PELOS JORNAIS, PROGRAMAS DE AUDITÓRIO,
FILMES E SÉRIES DE TV, SALAS DE AULA,
CORTES E OS LARES BRASILEIROS, AS
ANÁLISES FORENSES DE DNA IMPACTAM A
SOCIEDADE DE UMA FORMA SEM
PRECEDENTES NAS CIÊNCIAS
INVESTIGATIVAS. A SUA IMAGEM "PODEROSA"
CONFERE CARÁTER DE LEGITIMIDADE,
CIENTIFICIDADE E INOVAÇÃO, QUE AFETA A
PERCEPÇÃO MENTAL DE MAGISTRADOS E
POPULARES QUE NÃO POSSUEM SÓLIDA
FORMAÇÃO CIENTÍFICA.
 
Fonte: 128-B / Wikepédia
(A)

 
Fonte: isak55 / Shutterstock
(B)
 Figura 1: Comparação alegórica entre um código de barras (a) e uma imagem obtida a
partir de bandas (alelos) de DNA (b)
O processo de recombinação gênica proporciona alto grau de variabilidade entre os
organismos vivos. Cada ser humano possui um perfil genético exclusivo, com a exceção dos
gêmeos monozigóticos, que compartilham do mesmo conjunto de genes. Como a molécula de
DNA (ácido desoxirribonucleico) possui regiões específicas com considerável variabilidade
genética, pode-se comparar o DNA a um código de barras capaz de identificar e comparar
indivíduos, determinando, inclusive, a existência ou não de vínculo genético entre estes. Esta
imagem alegórica pode ser observada na figura 1.
AS TIPAGENS ATRAVÉS DA ANÁLISE DE DNA
SÃO UM IMPORTANTE INSTRUMENTO PARA A
DISTRIBUIÇÃO DE JUSTIÇA, PODENDO TORNÁ-
LA MAIS ÁGIL DEVIDO À ECONOMIA DE TEMPO
E RECURSOS. COM O CRESCENTE EMPREGO
DA “PROVA DO DNA” NOS TRIBUNAIS
BRASILEIROS, GANHA IMPORTÂNCIA UMA
QUESTÃO FUNDAMENTAL: AS ANÁLISES
LABORATORIAIS E A INTERPRETAÇÃO DOS
RESULTADOS DOS EXAMES DE DNA SÃO
INFALÍVEIS?
Na década de 1990, essa pergunta foi amplamente discutida. Veremos ao longo deste tema se
podemos considerar desta forma.
Observe que se duas amostras possuem o mesmo perfil para um grupo de marcadores
genéticos em especial não significa, obrigatoriamente, que elas possuam a mesma origem.
Quando a tipagem genética de duas amostras é igual, torna-se necessário expressar
numericamente a significância deste evento.
 ATENÇÃO
O número de marcadores empregados, a presença de subestruturas na população e mistura
de amostras podem interferir nos resultados. A expressão estatística dos resultados deve ainda
basear-se na presença ou não de misturas de material biológico, como é frequentemente
encontrado em casos de abuso sexual.
Assista ao vídeo sobre a validação científica dos métodos de análise.
 
Fonte: Connect world / Shutterstock
VALIDAÇÃO CIENTÍFICA DOS MÉTODOS DE
ANÁLISE
Uma questão fundamental concernente ao uso do DNA como evidência está na validação
científica dos métodos de análise. Em outras palavras, é preciso ter garantias científicas de que
os testes podem inequivocamente identificar inclusões e exclusões para cada marcador
genético utilizado. Inicialmente, a credibilidade dos testes deve partir da natureza das amostras
biológicas utilizadas.
Com frequência, as amostras são encontradas em superfícies não estéreis, podendo sofrer
danos após contato com a luz solar, microrganismos e solventes.
Existem procedimentos que podem minimizar a ação destes fatores de degradação do DNA.
Entretanto, muitos cuidados devem ser tomados para evitar equívocos na interpretação.
INCLUSÕES
Ocorrem quando alguém passa a ser suspeito de um crime ou entra para o rol de
candidatos à paternidade/maternidade a partir da análise de seu DNA.
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EXCLUSÕES
Ocorrem quando um suspeito, um condenado de um crime ou, ainda, um suposto pai ou
mãe é descartado da acusação ou da paternidade por incompatibilidade de DNA.
 EXEMPLO
A amplificação pela PCR (reação em cadeia da polimerase), que é largamente empregada
nas tipagens genéticas, pode produzir falhas e artefatos quando a qualidade do material
biológico está comprometida.
Amostras parcialmente degradadas podem proporcionar, por exemplo, a amplificação
preferencial de alelos e o surgimento das bandas fantasmas (stutter bands, figura 2).
 
Fonte: West, a Thomson business / bioforensics.com
 Figura 2: Representação de bandas fantasmas ou stutter bands em identificação no locus
FGA.
No primeiro caso, tem-se a amplificação de um alelo em detrimento do outro. Isto pode gerar a
falsa impressão de se tratar de um indivíduo homozigoto ao invés de heterozigoto para o locus
em estudo. Já as bandas fantasmas ocorrem em virtude de falhas no processo que geram
bandas com uma unidade de repetição a menos que a do alelo original. Deste modo, pode-se
equivocadamente interpretar o resultado como um falso heterozigoto ou identificar um alelo
erroneamente.
ATUALMENTE, EXISTEM TECNOLOGIAS COMO
OS LEITORES POR FLUORESCÊNCIA, QUE SÃO
CAPAZES DE DIRIMIR DÚVIDAS E EVITAR
ERROS DESTA NATUREZA. CONTUDO, ESTES
EQUIPAMENTOS SÃO CAROS E POUCOS
TÉCNICOS NO BRASIL ESTÃO CAPACITADOS A
OPERÁ-LOS.
 
Fonte: Sergey Nivens / Shutterstock
REPRODUTIBILIDADE DOS TESTES
Outro fator importante é a reprodutibilidade dos testes. Em ciência,é preciso que os resultados
sejam passíveis de reprodução para que sejam aceitos como verdade científica.
No campo forense, não é incomum a necessidade de repetição das tipagens. Isto pode
encarecer o processo, mas não deve ser motivo para descartá-lo, principalmente quando o que
está sob suspeita é o teste em si.
 
Fonte: Departamento de Defesa dos Estados Unidos da América
 Laboratório de Análise Bacteriológica.
Para as análises de DNA, diversos quesitos podem ser postulados para a interpretação dos
dados, incluindo-se neste ponto:
A escolha e o uso apropriado das técnicas.
As frequências populacionais empregadas para os cálculos e o tipo de análise estatística
empregada.
Os controles de qualidade adotados.
A documentação dos procedimentos.
A qualidade dos equipamentos e reagentes utilizados.
A capacitação técnica dos profissionais envolvidos.
TODAS AS ETAPAS EMPREENDIDAS PARA A
TIPAGEM DO DNA, DESDE A COLETA ATÉ A
INTERPRETAÇÃO DO SIGNIFICADO
ESTATÍSTICO DOS DADOS OBTIDOS, SERÃO
CONSUBSTANCIADAS EM UMA PEÇA PERICIAL
ESCRITA QUE SERVIRÁ AOS INTERESSES DE
SEUS LEITORES. EM INSTÂNCIA FINAL, O
LAUDO PODERÁ AINDA SERVIR COMO
ELEMENTO DE CONVICÇÃO PARA JUÍZES,
PROMOTORES E ADVOGADOS NAS AÇÕES
PENAIS (PARADELA; FIGUEIREDO; SMARRA,
2006).
 ATENÇÃO
Fique atento! O processo de recombinação gênica proporciona alto grau de variabilidade
genética entre os organismos vivos.
 
Fonte: Puwadol Jaturawutthichai / Shutterstock
A LINHA DO TEMPO DA GENÉTICA
FORENSE E CAMPOS DE ATUAÇÃO
Se pararmos para pensar que o tamanho e a forma do pé são características geneticamente
herdadas, a Genética Forense surge na pré-história, quando os humanoides utilizavam as
características dos rastros de pegadas para identificar indivíduos da mesma espécie, assim
como predadores e presas em potencial.
Aliás, uma curiosidade, quantas pessoas na população calçam 36? Tenha em mente que a
frequência dos marcadores ou características em uma população é importante.
 
Fonte: Wirestock Images / Shutterstock
O principal objetivo da Genética Forense é identificar/individualizar pessoas a partir do vínculo
genético, em que se usa sempre amostras referências para confronto (comparação). Em
tempo, você verá que todo o processo de interpretação é comparativo e, para tanto, necessita
de referências.
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Fonte: franz12 / Shutterstock
700 D.C.
As impressões digitais são conhecidas há séculos. Existem fontes históricas que identificam
em 700 d.C. a utilização das cristas dermatóglifas (impressões digitais) para determinar
identidade, porém com pouca sistematização ou critérios.
1823
Purkinje, em 1823, fez uma primeira publicação que sugeria um sistema de classificação em
nove tipos de impressões digitais. No entanto, ele não considerou a individualidade dos tipos
para cada indivíduo.
 
Fonte: Purkinje / Wikipédia
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Fonte: Anônimo / dlpng.com
1877
No ano de 1877, Taylor, microscopista, sugeriu que as impressões digitais da palma da mão e
dos dedos poderiam ser utilizadas para identificação criminal, porém a ideia foi inicialmente
recusada.
1891
Em 1891, Vucetich, na Argentina, introduziu este tipo de análise para identificar assassinos.
 
Fonte: Francis Galton / Wikipédia
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Fonte: Anônimo / dlpng.com
1892
Em 1892, o antropologista Francis Galton, publicou o livro Fingerprint, que detalhava a
natureza das impressões digitais, seu uso para identificação humana e a possibilidade de seu
uso na solução de casos criminais.
ESTA FERRAMENTA É UTILIZADA AINDA NOS
DIAS DE HOJE COMO PRINCIPAL CRITÉRIO DE
IDENTIFICAÇÃO/INDIVIDUALIZAÇÃO DE
PESSOAS. FERRAMENTA TÃO FANTÁSTICA
QUE CONSEGUE INDIVIDUALIZAR GÊMEOS
MONOZIGÓTICOS. A IMPRESSÃO DIGITAL É
FORMADA AINDA NA VIDA INTRAUTERINA (POR
VOLTA DE 16 SEMANAS) E TERMINA SEU
AMADURECIMENTO DURANTE A INFÂNCIA.
Podemos encontrar o uso da ferramenta, em vários segmentos da sociedade: carteira de
identidade, ponto biométrico, título de eleitor etc.
Embora a ferramenta tenha grande impacto na identificação, ela não estabelece vínculo
genético. As cristas dermatóglifas são herdadas de maneira multifatorial (poligenes + interação
com o meio ambiente). Isto posto, para a genética forense, seu uso é inapropriado em função
de seu mecanismo de herança.
 
Fonte: ktsdesign / Shutterstock
 SAIBA MAIS
A análise do sangue pode também ser usada, com certas limitações, na área forense. O
fisiologista Leonard Landois, em 1875, descreveu a ocorrência de diferentes tipos sanguíneos
(sistema AB0) nos humanos, porém, em 1901, Uhlenhuth desenvolveu testes de precipitação
específicos para cada grupo sanguíneo.
Todos esses marcadores de superfície de hemácias foram perdendo seu valor investigativo à
medida que outros marcadores foram sendo descobertos. Embora seja possível estabelecer
vínculo genético (são herdados a partir de um único gene - monogênica) acabam perdendo o
poder de inclusão de indivíduos em função do aumento da densidade demográfica e da
miscigenação.
 EXEMPLO 1:
Por exemplo, em uma cena de crime sexual em que o doador da amostra de sêmen seja do
grupo A, e uma sala com 100 pessoas apresente 50 homens, sendo 20 do grupo A, o poder
que o marcador exercerá é de exclusão, ou seja, 30 homens serão liberados e 20 serão
investigados com mais detalhes. Esse procedimento visa otimizar custos, tempo e trabalho.
 
Fonte: FrameStockFootages / Shutterstock
 
Fonte: Monkey Business Images / Shutterstock
 EXEMPLO 2:
Ainda sobre marcadores de superfície de hemácias, eles poderão apresentar poder de inclusão
quando suas amostras de referência forem analisadas em um número reduzido.
Por exemplo: em uma troca de bebês em uma maternidade, onde se teria dois bebês e dois
casais para comparar.
Outros marcadores foram utilizados, como os do sistema HLA classe II – Antígeno Leucocitário
Humano (HLA), conjunto de genes que codifica proteínas de superfície que reconhecem e
apresentam antígenos próprios ou externos para o sistema imune adaptativo - usados nos
transplantes para identificar compatibilidade entre receptor e doador. Estes foram utilizados no
início dos anos 1980.
São geneticamente interessantes, pois, o locus é altamente polimórfico (existem muitos alelos
para o mesmo locus) e herdados de maneira monogênica. O grande inconveniente é que o
locus em questão é restrito ao cromossoma 6. Em função do aumento da densidade
demográfica, assim como movimentos migratórios (para a miscigenação), os marcadores HLA
foram perdendo o poder de inclusão. Muitos casos foram resolvidos na esfera familiar
(paternidade), mas, na esfera criminal (identificação), começaram a gerar resultados
inconclusivos nos casos (abaixo de 95% de probabilidade).
 
Fonte: Jarun Ontakrai / Shutterstock
No início dos anos 1980, Arlene Wyman e Ray White descreveram sequencias polimórficas no
DNA para diagnóstico molecular de doenças. A partir dessa descrição, Alec Jeffreys, em 1984,
desenvolve o primeiro teste para identificação humana por DNA. A técnica se baseava no
confronto de polimorfismo a partir do uso de enzima de restrição, denominada RFLP
(Polimorfismo no comprimento dos fragmentos de restrição), e na busca destes fragmentos a
partir do uso de sondas multilocus, que reconhecem essas regiões polimórficas no genoma.
O PRIMEIRO CRIME DESVENDADO USANDO
ESSA FERRAMENTA OCORREU NOS EUA, EM
QUE TOMME LEE ANDREWS FOI CONDENADO
POR UM CRIME COM BASE NAS EVIDÊNCIAS
DE DNA, QUANDO SUA VÍTIMA FORNECEU, EM
UM HOSPITAL, UMA AMOSTRA DE RASPADO
VAGINAL CONTENDO O SÊMEN DO SUPOSTO
ESTUPRADOR.
A partir deste caso, a ferramenta começou a ser utilizada em casos similares na perícia
criminal, além de ser a principal ferramenta em direito de família nos casos de
paternidade/maternidade simples (suposto pai – mãe – filho) até os casos mais complexos de
vínculo post-mortem.
 ATENÇÃO
Fique atento! O teste que identifica a origem biológica do sangue baseia-se na reação
antígeno-anticorpo.
Desde então, considera-se o DNA o principalmétodo de identificação genética humana,
tornando os demais sistemas científicos obsoletos e ultrapassados. Ele também assumiu um
valor diferenciado em relação às demais provas convencionais como testemunhas,
depoimentos e documentos, entre outros.
 
Fonte: Dean Drobot / Shutterstock
PRINCÍPIOS DA HERANÇA E VARIAÇÕES
Após o fenômeno da fecundação, ocorre a formação dos pró-núcleos masculino e feminino
(cada um com 23 moléculas de DNA) e mistura deles. Esse processo permite que ocorra a
formação do material genético (46 moléculas de DNA) do zigoto.
VALE RESSALTAR QUE O ZIGOTO APRESENTA
UM CONJUNTO DIPLOIDE DE 23 PARES DE
MOLÉCULAS DE DNA, EM QUE METADE
ADVINDO DO PAI BIOLÓGICO E A OUTRA
METADE ADVINDA DA MÃE BIOLÓGICA, A
PARTIR DAS SUCESSIVAS MITOSES QUE
SOFRE, IRÁ FORMAR TODAS AS CÉLULAS DO
CORPO HUMANO COM O DNA IGUAL DO PONTO
DE VISTA ESTRUTURAL (SEQUÊNCIA DE
NUCLEOTÍDEOS/ BASES NITROGENADAS).
ISSO PERMITE QUE TODAS AS CÉLULAS DO
CORPO POSSAM SER USADAS PARA FINS DE
INVESTIGAÇÃO DE VÍNCULO GENÉTICO.
Dentro deste contexto, é importante não levar em consideração o processo de diferenciação
genética das células que também podem apresentar importância forense em situações
particulares, como, por exemplo, na diferenciação de gêmeos monozigóticos pelo nível de
metilação/ acetilação em determinados loci.
 
Fonte: SvetlanaFedoseyeva / Shutterstock
Em 1953, no laboratório Cavendish, na Inglaterra, Francis Crick e James Watson concluíram
que a molécula do DNA (Figura 3) possui uma estrutura em dupla hélice, uma descoberta que
daria novos rumos à ciência.
 
Fonte: Jezper / Shutterstock
 Figura 3: Molécula de DNA em dupla hélice.
A representação a qual chegaram Crick e Watson é a de uma longa molécula, constituída por
duas fitas enroladas em torno de seu próprio eixo, como se fosse uma escada do tipo caracol.
A união entre as fitas é feita por ligações de hidrogênio, que são fracas, isto é, que se rompem
com alguma facilidade, ficando as bases nitrogenadas com o papel de degraus de uma escada
circular.
A unidade estrutural do DNA é representada pelos desoxirribonucleotídeos, que, por sua vez,
são formados por um açúcar, a desoxirribose, por um grupo fosfato e por uma base
nitrogenada. As bases nitrogenadas encontradas na molécula de DNA podem ser classificadas
em purinas, como a adenina (A) e a guanina (G), e em pirimidinas, como a timina (T) e a
citosina (C).
PARTINDO DESSES PRINCÍPIOS BÁSICOS,
USAREMOS A OBRIGATORIEDADE DA
TRANSMISSÃO DE SEQUÊNCIAS ESPECÍFICAS
DO DNA QUE PODEM SER CONFRONTADAS
(COMPARADAS) E, CONSEQUENTEMENTE, OS
INDIVÍDUOS ANALISADOS, PODEM SER
INCLUÍDOS OU NÃO DO VÍNCULO GENÉTICO.
 
Fonte: fizkes / Shutterstock
PERFIL GENÉTICO, IDENTIFICAÇÃO
INDIVIDUAL E VÍNCULO GENÉTICO
Os seres humanos possuem inúmeras células, onde cada uma carrega todas as informações
da hereditariedade em seus 23 pares de cromossomos/cromátides (exceto hemácias adultas,
que são anucleadas, e os gametas, que são haploides). De cada par, uma cromátide é herdada
do pai e a outra, da mãe. Durante o processo de fecundação, as 23 cromátides paternas se
unem às 23 maternas, formando células diploides.
Genes encontrados em um mesmo cromossomo são ditos ligados e tendem a ser herdados em
conjunto. Entretanto, eles podem se desligar pelo processo de crossing-over, onde ocorre a
quebra de dois cromossomos homólogos em locais correspondentes e a recombinação entre
eles, processo que torna o DNA único para cada indivíduo, exceto em caso de gêmeos
idênticos.
 
Fonte: Andrea Piacquadio / Pexels
Todo o nosso genoma segundo sua função, pode ser de dois tipos:
CODIFICANTE
O codificante, formado pelos fragmentos que contêm a sequência primária dos aminoácidos
das proteínas.


NÃO CODIFICANTE
O não codificante, que corresponde a regiões sem capacidade codificadora.
Variações nas regiões codificantes do genoma podem alterar a estrutura de proteínas, podendo
ou não ter efeito deletério para o organismo. Entretanto, variações que ocorrem em regiões não
codificantes não possuem efeito deletério na maioria dos casos, e, portanto, não sofrem
pressão seletiva, o que torna estas regiões absolutamente úteis na genética forense.
NOS TESTES DE DETERMINAÇÃO DE
IDENTIDADE GENÉTICA PELO DNA, SÃO
ESTUDADAS REGIÕES GENÔMICAS EM QUE HÁ
VARIAÇÃO ENTRE PESSOAS NORMAIS. ESSAS
REGIÕES SÃO CHAMADAS DE POLIMORFISMOS
DE DNA OU MARCADORES DE DNA, OU AINDA,
DNA SATÉLITE, DEVIDO À TENDÊNCIA DE
FORMAR BANDAS DE SATÉLITES EM
CENTRIFUGAÇÃO DE GRADIENTE.
DOIS TIPOS DE POLIMORFISMOS SÃO UTILIZADOS
PARA IDENTIFICAÇÃO HUMANA:
POLIMORFISMO DE SEQUÊNCIA
POLIMORFISMO DE TAMANHO
POLIMORFISMO DE SEQUÊNCIA
número de repetições de uma sequência.
POLIMORFISMO DE TAMANHO
variação na ordenação das bases nitrogenadas contidas no interior da molécula de DNA.
Dentro deste último grupo, destacam-se os fragmentos formados por um número variável de
repetições in tandem (VNTR - Variable Number of Tandem Repeats), também chamadas de
DNA minissatélite, as regiões de DNA satélite e as regiões de DNA microssatélite. Estas
possuem uma grande variabilidade genética interindividual, e deste modo, apresentam uma
grande diversidade entre as pessoas.
VARIABLE NUMBER OF TANDEM REPEATS
Os marcadores VNTR são analisados através da técnica RFLP (restriction fragment
lenght polymorphism), a qual é baseada em mutações que alteram sequências no DNA
de um indivíduo, de modo que enzimas de restrição podem perder a capacidade de clivar
aquele DNA em posições ainda susceptíveis à clivagem nas moléculas de DNA de outros
indivíduos.
As sequências VNTR são regiões de DNA minissatélite que possuem um tamanho
moderado de repetições, normalmente não transcritas, e localizadas nas regiões do
telômero ou próximos a elas. Assim que foram descritos, tiveram aplicação imediata na
área forense e no auxílio ao mapeamento do genoma humano.
As regiões de DNA satélite englobam um conjunto de repetições muito extenso, com
sequências repetidas que variam de simples a moderada complexidade. Estas
sequências de repetições ocorrem em blocos de 100 kilobases a megabases nas regiões
centroméricas.
O conjunto de marcadores polimórficos encontrados em uma pessoa será particular
(salvo em gêmeos monozigóticos), gerando um “código de barras genético”.
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 VOCÊ SABIA
Atualmente, a ciência forense se utiliza de diversas técnicas de análise de DNA desenvolvidas
ao longo dos anos. A aplicação de todas elas, porém, depende de uma coleta eficiente do
material genético. A eficiência da coleta de amostras é uma das etapas mais importantes em
uma investigação que envolve genética forense.
Amostras físicas e biológicas que não são coletadas, documentadas e preservadas de modo
apropriado não permitem obter bons resultados ou não possuem valor científico em
investigações criminais. Fluidos biológicos normalmente contêm células, podendo ser usados
como fonte de DNA. As amostras mais comuns são: sangue, suor, pelos, saliva, urina, sêmen,
ossos, unhas, pele, fezes, entre outros.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. OS MARCADORES DE SUPERFÍCIE DE HEMÁCIAS DO SISTEMA AB0,
EM CASOS FORENSES, NÃO PODEM SER UTILIZADOS PARA FINS DE
VÍNCULO GENÉTICO, APESAR DE SEREM HERDADOS
MONOGENICAMENTE. ISSO PORQUE:
A) Apresentam poder de inclusão.
B) Apresentam poder de exclusão.
C) São herdados de maneira multifatorial.
D) Apresentam muitos genes.
2. AS CÉLULAS DIPLOIDES HUMANAS QUE NÃO ESTÃO EM DIVISÃO
POSSUEM, DE ACORDO COM O PADRÃO NORMAL:
A) 23 cromossomos.
B) 23 pares de cromossomos.
C) 46 pares de cromossomos.
D) 92 cromossomos.
GABARITO
1. Os marcadores de superfície de hemácias do sistema AB0, em casos forenses, não
podem ser utilizados para fins de vínculo genético, apesar de serem herdados
monogenicamente. Isso porque:
A alternativa "B " está correta.
 
Em função de apresentarem quatro alelos para os fenótipos, por conta do aumento da
densidade populacional, ocorre a repetição dos fenótipos ao longo da população,de maneira
que mais de uma pessoa poderia ser incluída como doadora da amostra referência. Apenas
terão poder de exclusão, ou seja, quem não se encaixa naquele fenótipo, fica livre de
investigação mais pormenorizada.
2. As células diploides humanas que não estão em divisão possuem, de acordo com o
padrão normal:
A alternativa "B " está correta.
 
Uma célula diploide possui 23 pares de cromossomos.
MÓDULO 2
 Descrever os fundamentos da Biologia Molecular aplicados à Genética Forense.
 
Fonte: Billion Photos / Shutterstock
INTRODUÇÃO: BIOLOGIA MOLECULAR
A Biologia Molecular envolve a análise e estudo da organização química da célula. As
moléculas compreendem o menor componente químico capaz de realizar todas as atividades
estruturais ou catalíticas de uma substância. Um ou mais átomos constituem cada molécula.
Muitas moléculas compreendem os vários componentes celulares e subcelulares de um
organismo. As moléculas formam não apenas a estrutura física do organismo, mas também
comunicam informações entre os vários compartimentos da célula.
Essa comunicação pode ocorrer com a transferência de informações do DNA para o RNA e,
finalmente, para a proteína ou ao nível da regulação sutil dos processos homeostáticos
internos da célula. Essa comunicação depende ainda da interação de várias moléculas para
garantir a fidelidade da mensagem ou regulação celular.
ESPERAMOS QUE ESTE MÓDULO MOTIVE
TODOS A DESENVOLVER HABILIDADES DE
BIOLOGIA MOLECULAR E A APROFUNDAR
SEUS ESTUDOS.
 
Fonte: HQuality / Shutterstock
OS EVENTOS ENVOLVIDOS NO FLUXO DA
EXPRESSÃO GÊNICA
REPLICAÇÃO
A replicação do DNA é a base da hereditariedade. Através dela, o fluxo da expressão gênica é
perpetuado ao longo das gerações celulares, ou seja, se uma célula produz a proteína “A”
(fictícia), a partir de sua divisão, todas as células que descendem desta célula
produzirão a proteína “A”, mantendo a perpetuação deste fluxo.
Via de regra, a partir da replicação, a mesma sequência de nucleotídeos se manterá constante.
Durante o processo, a enzima helicase reconhece sítios específicos ricos em adenina e timina
(sítios de replicação) ao longo da molécula de DNA e rompe as “ligações de hidrogênio”,
expondo as fitas simples de DNA, para que a duplicação de ambas aconteça no sentido 5’-3’
pela enzima “DNA polimerase”.
Vale ressaltar que a DNA polimerase fará a fita complementar a partir de um molde que
chamamos de primer (sequência curta de ribonucleotídeos que servirá de molde), adicionado
às extremidades 3’.
O controle de qualidade da replicação, que evita o surgimento de mutações, é mantido pelos
mecanismos de reparo de DNA. Quando ocorrem mutações, o processo de identificação por
DNA fica prejudicado em função de erros no confronto ou comparação dos polimorfismos.
Esse processo é circunstancial e acontece na fase S da intérfase, quando uma célula se
prepara para uma divisão celular. Outro fato sobre a replicação do DNA é que ela é
semiconservativa, ou seja, cada molécula originada apresenta uma fita original e uma fita nova.
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TRANSCRIÇÃO
Este processo diz respeito ao fluxo da expressão gênica propriamente dito. Um segmento da
molécula de DNA – gene – será convertido em uma molécula de RNA para fins de produção de
proteínas.
Vale ressaltar que o código genético é montado, pela natureza, a partir da ordem de
nucleotídeos contidos no RNA mensageiro (RNAm). O processo de conversão do gene em
RNA é catalisado pelas enzimas RNA polimerase (são 3 tipos, uma para cada tipo de RNA –
no caso do RNAm, a RNA polimerase II).
Você se lembra da anatomia de um gene? Vamos relembrar: cada gene apresenta três
partes básicas:
Um sítio promotor, que promove a transcrição a partir de sua ligação com a RNA
polimerase.
Os éxons, são sequências de nucleotídeos que apresentarão correlação com o código
genético.
Os íntrons, sequências de nucleotídeos que não, apresentam correlação com o código
genético, mas que, para um geneticista forense, serão de máxima valia, pois as
sequências polimórficas para o estudo do vínculo genético se encontram nos íntrons.
Logo após a confecção de moléculas de RNA (ainda dentro do núcleo), este sofre um
fenômeno chamado processamento, em que o RNA transcrito primário amadurece e passa a
se chamar RNA mensageiro (RNAm).
Neste processamento, além do RNA ganhar elementos que aumentam sua meia-vida no
citoplasma, os íntrons são retirados e os éxons são ligados entre si, fazendo uma sequência
única que apresenta correlação com o código genético, pois vão codificar aminoácidos na
tradução. A partir do processamento, o RNAm vai para o citoplasma para participar da
tradução, junto ao ribossomo.
É importante salientar que, para o geneticista forense, fazer análise de vínculo genético
com RNAm se torna impossível, visto que estes não apresentam mais íntrons, que
contêm as sequências polimórficas que utilizaremos para as análises.
TRADUÇÃO
O processo de tradução gênica é, na verdade, a síntese de proteínas propriamente dita. Neste
processo, que apresenta três fases: início, alongamento e término, os códons do RNAm serão
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lidos pelo sítio A da subunidade menor do ribossomo (início).
A partir dessa leitura, vem um RNA transportador (RNAt), trazendo um aminoácido pertinente
ao códon lido, e, a cada códon lido, um RNAt traz o aminoácido que é passado ao sítio P
(alongamento) e, desta forma, o polipeptídeo é construído (Figura 4).
null 
Fonte: Designua / Shutterstock
 Figura 4: Esquema da síntese proteica.
O dogma central da biologia molecular é uma explicação do fluxo de informação genética
dentro de um sistema biológico, frequentemente declarado como "o DNA produz RNA e o RNA
produz proteínas", embora esse não seja o seu exato significado original.
MECANISMOS DE REPARO DE DNA
Durante a síntese de DNA podem ocorrer modificações químicas, também chamadas de
lesões ou incorporações de nucleotídeos errados, que precisam ser reparados
prontamente para que não provoquem mutações. Os mecanismos de reparo do DNA são
diferentes processos de que a célula dispõe para substituir nucleotídeos errados de uma
das cadeias da dupla hélice por nucleotídeos certos, a partir da cadeia correta, que os
define. Estes mecanismos de reparo do DNA só são possíveis por causa da estrutura do
DNA em dupla hélice. Em genomas de cadeia simples de ácido nucleico, como ocorre em
alguns vírus, o reparo não é possível.]
MECANISMOS DE REPARO DE DNA
O RNAm contém uma sequência de códons. Cada códon é formado por uma sequência
de três nucleotídeos que codificam o aminoácido que entrará na cadeia polipeptídica para
formar a proteína.
 ATENÇÃO
As enzimas usadas pela célula nestas etapas, como a DNA polimerase, seja extraída
naturalmente ou sintética, são geralmente usadas no laboratório como ferramentas
moleculares.
VÍDEO COM AVALIAÇÃO
Assista ao vídeo sobre os fundamentos da Biologia Molecular aplicados à genética forense
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. AS ETAPAS QUE ESTÃO ENVOLVIDAS NO DOGMA CENTRAL DA
BIOLOGIA MOLECULAR, FLUXO DA EXPRESSÃO GÊNICA, SÃO:
A) Transcrição, PCR e RFLP.
B) Replicação, DNA polimerase.
C) Replicação, transcrição e tradução.
D) Tradução e transcrição.
2. A ENZIMA CAPAZ DE COPIAR A MOLÉCULA DO DNA, NA
REPLICAÇÃO, É:
A) DNA replicase.
B) DNA polimerase.
C) Enzima de restrição.
D) Helicase.
GABARITO
1. As etapas que estão envolvidas no dogma central da Biologia Molecular, fluxo da
expressão gênica, são:
A alternativa "C " está correta.
 
O fluxo da informação gênica passa pelas seguintes etapas: replicação (duplicação do DNA),
transcrição (síntese do RNA) e tradução (síntese proteica).
2. A enzima capaz de copiar a molécula do DNA, na replicação, é:
A alternativa "B " está correta.
 
O novo DNA é feito por enzimas denominadas DNA polimerases, que necessitam de um
molde e um primer (iniciador) e sintetizam DNA na direção 5' para 3'.
MÓDULO 3
 Identificar os procedimentos de coleta, 
preparaçãode amostras e extração de DNA (ácido desoxirribonucleico).
 
Fonte: Fer Gregory / Shutterstock
INTRODUÇÃO: EVIDÊNCIAS
Para que tenham valia científica e aceitação em corte, as evidências físicas devem ser
coletadas, documentadas e preservadas de modo apropriado.
É IMPORTANTE RESSALTAR QUE O USO DE
LUVAS E INSTRUMENTOS LIVRES DE
CONTAMINANTES É OBRIGATÓRIO.
Para a correta identificação de criminosos a partir da análise de DNA e a manutenção da
cadeia de custódia, o perito precisa atender a critérios e parâmetros rígidos para todas as
etapas do processo. Todos os processos devem ser documentados em texto, vídeo ou
imagens.
É comum encontrar um número altíssimo de amostras biológicas em locais onde ocorreram
crimes violentos e, por vezes, é possível obter centenas de evidências biológicas em um único
ambiente. O cuidado neste tipo de cena é determinante para o sucesso investigativo.
Ao longo de investigações criminais, os principais materiais submetidos à análise de
DNA incluem:
Sangue e manchas de sangue;
Sêmen e manchas de sêmen;
Fios de cabelo (com raiz);
Tecidos, ossos e órgãos, além de outras fontes como urina, saliva e fezes, que também
podem ser analisadas.
 
Fonte: ColiN00B / pixabay
Tenha em mente que as informações obtidas a partir de evidências biológicas podem ligar
pessoas entre si e estas a objetos e locais (PARADELA et al., 2006).
Um ponto que o perito deve considerar diz respeito às possibilidades de transferência de
células envolvendo diferentes pessoas, objetos e ambientes. A transferência de evidências
biológicas pode ser direta ou secundária, também chamada de indireta (LEE et al. , 1991).
INDIRETA
Neste segundo caso, o material biológico é carreado por um meio intermediário, não
havendo contato direto entre a fonte do material biológico e a superfície de depósito.
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É MUITO IMPORTANTE QUE OS PROFISSIONAIS
ENVOLVIDOS NA INVESTIGAÇÃO SEJAM
CUIDADOSOS PARA NÃO DEPOSITAREM SUAS
PRÓPRIAS CÉLULAS EM LOCAIS E OBJETOS
ASSOCIADOS AO CRIME E NÃO
TRANSFERIREM CÉLULAS PRESENTES NOS
MATERIAIS ANALISADOS DE UM PONTO PARA
O OUTRO.
 ATENÇÃO
FIQUE ATENTO! As evidências localizadas em cenas de crime sempre devem ser fotografadas
antes de serem tocadas ou movidas. A localização relativa no ambiente e as condições do
material devem ser documentadas através de fotos, filmagem ou via esquemas e relatórios
detalhados.
 
Fonte: angellodeco / Shutterstock
COLETA DE AMOSTRAS
SANGUE E SÊMEN
O material biológico na forma líquida geralmente é coletado por absorção (LEE et al., 1991).
Sangue e sêmen ainda líquidos podem ser removidos com o auxílio de uma seringa
descartável ou uma pipeta automática, sempre estéreis, e transferidos para um tubo de
laboratório também estéril. Quando já coaguladas, as amostras sanguíneas devem ser
transferidas ao tubo com uma espátula livre de agentes contaminantes.
Quando se trata de coletas de sangue de pessoas, o procedimento deve ser executado por
pessoal médico qualificado. Esse tipo de amostra deve ser refrigerada, mas não congelada, e
dirigida ao laboratório visando a sua análise tão logo quanto possível.
Nota 1: Caso exista uma necessidade que justifique a demora para a transferência das
amostras ao laboratório, é possível transferir o material para hastes flexíveis com pontas
revestidas de algodão estéril e permitir que o material seque sem a ação direta da luz solar.
Nota 2: Manchas secas de sangue ou sêmen depositadas em peças de vestuário, lençóis e
outros objetos que podem ser removidos para o laboratório devem ser isoladas e transportadas
na forma em que estiverem.
TECIDOS, FIOS DE CABELO, ÓRGÃOS E OSSOS
Descrever o seu estado e fotografar é o padrão para qualquer tipo de amostra, inclusive
tecidos, fios de cabelo, órgãos e ossos. Esse tipo de material pode ser coletado com o auxílio
de instrumentos, como bisturis e pinças, sempre estéreis.
Nota: Cada item deve ser acondicionado separadamente, selado e identificado. Para os fios de
cabelo, deve-se utilizar as amostras contendo raiz.
SALIVA, URINA E OUTROS FLUIDOS CORPORAIS
Amostras de urina ou saliva na forma líquida devem ser transferidas para garrafas plásticas ou
de vidro estéreis com o uso de seringa ou pipeta. Se as amostras estiverem na forma de
manchas, pode-se proceder conforme descrito para manchas de sangue e sêmen.
Nota: Preferencialmente, o material deve ser isolado de fontes de luz e armazenado em
refrigerador.
 ATENÇÃO
FIQUE ATENTO! A padronização permite a comparação entre testes feitos em diferentes
laboratórios e garante que padrões foram seguidos, aumentando a credibilidade dos resultados
alcançados.
VÍDEO COM AVALIAÇÃO
Assista ao vídeo com um estudo de caso de genética forense .
PARA REFLEXÃO
ALGUNS PONTOS A
SEREM OBSERVADOS
COMO DEVE SER O
TRATAMENTO NO
RECEBIMENTO DAS
AMOSTRAS PELO
LABORATÓRIO?
Qualquer evidência biológica
deve ser submetida ao laboratório
forense o mais rápido possível
Na chegada das amostras, o laboratório
forense deve:
para evitar a degradação, mistura
e contaminação;
Os itens devem ser
acondicionados separadamente,
identificados e lacrados;
O estado em que amostras
biológicas são encontradas deve
ser relatado.
Verificar e registrar a presença e o
estado do empacotamento, dos selos
e etiquetas;
Os dados sobre a evidência devem
ser verificados. Caso se realize
algum teste preliminar no material,
este procedimento deve ser
registrado.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. COMO PREMISSA PRINCIPAL QUE ALGUNS PROCEDIMENTOS PARA
PRESERVAR EVIDÊNCIAS FÍSICAS COLETADAS, TEMOS:
A) Uso de botas apropriadas e instrumentos livres de contaminantes.
B) Luvas e instrumentos livres de contaminantes.
C) Luvas e canetas esferográficas livres de contaminantes
D) Uso de botas apropriadas e câmera digital.
2. PARA A TRANSFERÊNCIA E REMOÇÃO DE MATERIAL BIOLÓGICO NA
FORMA LÍQUIDA (SANGUE E SÊMEN), DEVEM SER USADOS:
A) Papel de filtro ou pipeta automática.
B) Seringa descartável ou papel de filtro.
C) Seringa descartável ou pipeta automática.
D) Papel de filtro ou swab.
GABARITO
1. Como premissa principal que alguns procedimentos para preservar evidências físicas
coletadas, temos:
A alternativa "B " está correta.
 
É fundamental o uso de luvas e instrumentos livres de contaminantes para que não haja
qualquer tipo de contaminação dos materiais e procedimentos que venham a interferir nos
resultados gerados.
2. Para a transferência e remoção de material biológico na forma líquida (sangue e
sêmen), devem ser usados:
A alternativa "C " está correta.
 
Para a transferência e remoção de material biológico na forma líquida (sangue e sêmen), é
preciso usar seringa descartável ou pipeta automática estéreis, pois são as ferramentas mais
adequadas.
CONCLUSÃO
 
Fonte: FOTOKITA / Shutterstock
CONSIDERAÇÕES FINAIS: “NÃO HÁ CRIME
PERFEITO!”
A frase acima, tão badalada, representa uma verdade que ficou ainda mais evidente com o
emprego investigativo da Genética. Neste tema, nos situamos no cenário e na história da
genética forense, além de introduzir conceitos e vocabulário básicos. Espero que tenha tido
uma boa jornada até aqui.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
FIGUEIREDO, A., PARADELA, E. Pode a prova de DNA induzir um veredito? In: Revista
NetLegis – Fiscolegis. Publicado em: 26 jul. 2006.
LEE. H.C. GAENSSLEN, R.E., BIGBEE, P.D., KEARNEY, J.J. Guidelines for the Collection
and preservation of DNA evidence. In: J. Forensic Ident. 41(5):341-345, 1991. Consultado
em meio eletrônico: 06 jul. 2020.
PARADELA, E., FIGUEIREDO, A., SMARRA, A. A identificação humana por DNA:
aplicações e limites. In: Âmbito Jurídico. Publicado em: 30 jun. 2006.
SMARRA, A., PARADELA, E., FIGUEIREDO, A. A Genética Forense no Brasil. In: Scientific
American. Consultado em meio eletrônico: 06 jul. 2020.
EXPLORE+
Pesquise o texto: Possible Issues with DNA Evidence.
Consulte a página do InternationalSociety for Forensic Genetics (ISFG).
CONTEUDISTA
Andre Luís dos Santos Figueiredo
 CURRÍCULO LATTES
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DEFINIÇÃO
Caracterização do genoma, sua compactação, organização dos genes, cromatinas,
plasticidade celular e heranças genéticas. Apresentação dos conceitos de marcador genético e
polimorfismo genético e sua aplicação forense.
PROPÓSITO
Apresentar alguns conceitos básicos de genética, que dão suporte ao conhecimento das
regiões polimórficas do genoma consideradas como marcadores para individualização ou
estabelecimento de vínculo genético, bem como técnicas para explorar estes polimorfismos.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Reconhecer a organização do genoma humano
MÓDULO 2
Descrever o polimorfismo genético
MÓDULO 3
Descrever os métodos de análise molecular aplicados à genética forense
MÓDULO 4
Identificar os marcadores genéticos complementares
INTRODUÇÃO
No genoma humano, as sequências de DNA são 99,9% idênticas. Porém, encontramos
sequências de nucleotídeos, denominados marcadores genéticos, que caracterizam de forma
única cada indivíduo. Vários marcadores são passados dos pais para os filhos, permitindo,
assim, que sejam usados para estabelecer vínculo genético. Além disso, apresentam
estabilidade em diferentes ambientes.
A descoberta dos marcadores genéticos a partir dos estudos do genoma humano permitiu
grande avanço na aplicação do DNA em genética forense. Neste tema, vamos apresentar e
discutir os principais marcadores genéticos usados na rotina de genética forense e as técnicas
associadas.
MÓDULO 1
 Reconhecer a organização do genoma humano
COMPACTAÇÃO DO GENOMA –
METILAÇÃO / ACETILAÇÃO DAS HISTONAS
Após a fecundação, o zigoto passa, na primeira semana, por mitoses sucessivas (clivagem).
Isso faz com que surjam várias células com o mesmo potencial de diferenciação e proliferação.
Durante esse processo, fatores ambientais tais como: estresse, nutrição, toxinas, patógenos,
dentre outros, podem interferir no processo de diferenciação celular a partir da regulação de
genes.
A partir da clivagem do zigoto, quando ele atinge a fase de mórula, ocorre um desequilíbrio
hídrico que permite a entrada de água em seu interior, fazendo com que os blastômeros sejam
achatados e empurrados para a periferia.
MÓRULA
Uma estrutura com 64 células iguais onde cada célula é chamada de blastômero.
Este fenômeno permitirá que os genes dos blastômeros passem a ser expressos (funcionar)
levando a uma individualidade dessas células, que passam a regular genes próprios. Este fato
determina o começo da diferenciação celular modulada pela compactação do DNA. Até os
genes do embrião serem ligados, os blastômeros sobrevivem em função dos RNAs
mensageiros contidos no citoplasma dos ovócitos que foram fecundados.
A partir do momento em que as células da mórula começam a se diferenciar para dar origem
primeiramente ao embrioblasto (dará origem ao embrião) e ao trofoblasto (dará origem à
placenta), serão chamados de blastocisto - formará os folhetos embrionários (ectoderma,
mesoderma, endoderma) para dar origem ao embrião.
Todas essas modificações morfofuncionais pelas quais passa a mórula, a compactação do
DNA durante os estádios iniciais do desenvolvimento embrionário, serão as grandes
responsáveis por iniciar e manter a memória celular para a diferenciação celular, levando o
zigoto a se converter em embrião.
 ATENÇÃO
A compactação do DNA é uma grande característica de genomas eucarióticos e se deve à
interação do DNA com o octâmero de histonas que formará o nucleossoma. Esse por sua vez,
dependendo do nível de metilação, influenciará no estado físico do material genético:
cromossoma (no máximo de condensação – nucleossomas muito próximos) ou cromatina
(descondensados – nucleossomas afastados).
Para entendermos esta dinâmica, podemos fazer uma analogia com água na forma líquida e
gelo: Ambas formadas por moléculas de H2O, entretanto, no gelo, as moléculas estarão muito
próximas, enquanto na forma líquida essa distância será padrão.
 
Fonte: Adaptado de Wikimedia
 Detalhe da estrutura do cromossomo.
Esta compactação leva a uma regulação epigenética a partir do que chamamos de “Código de
Histonas”. Neste código, ocorrem modificações nas histonas, que são proteínas estruturais
que interagem com o DNA (se enrolam), sempre formando um conjunto de 8 (octâmero) – 2
H2A, 2 H2B, 2 H3, 2 H4 - e mais a H1.
Para que ocorra o Código de Histonas, dois processos são fundamentais: a metilação e a
acetilação.
METILAÇÃO
A metilação é a adição de um radical metil (CH³) às histonas. Isso faz com que a região do
genoma que esteja hipermetilada esteja desligada, ou seja, os genes contidos na área
hipermetilada não sejam ativados para fins de expressão gênica. A metilação é catalisada
pelas enzimas Metiltransferase de Histonas, que adiciona o radical metil aos resíduos de lisina
e arginina das histonas H3 e H4. O aumento dos radicais metil inativa a transcrição (desliga
genes).
ACETILAÇÃO
Inversamente proporcional à metilação, tem-se a acetilação, ou seja, a adição de radicais Acetil
(COCH³) nos resíduos de lisina e arginina das histonas H3 e H4. Este processo ativa
transcrição (liga os genes). Tudo é catalisado pelas enzimas Acetiltransferase de Histonas
(HAT). Logo, quanto mais metilado/menos acelilado, o gene está desligado; quanto mais
acetilado/menos metilado, o gene está ligado.
 ATENÇÃO
Quanto maior o nível de metilação, menor a interação com fatores de iniciação da transcrição
(impede que o complexo de iniciação se ligue ao TATABOX para exposição do sítio promotor e
iniciação da transcrição).
TATABOX
javascript:void(0)
Região rica em Adenina e Timina, e fica a -25pb antes do sítio promotor. Esta região é
fundamental para iniciar a transcrição, pois, a partir de sua ativação, o sítio promotor fica
exposto e pode interagir com a RNA polimerase fazendo fitas de RNA.
Como foi dito anteriormente, essa relação interferirá na compactação do DNA, Código da
Histona e disposição da cromatina. O Código das Histonas é estabelecido ainda no início do
período embrionário e vai comandar e determinar a diferenciação celular, permitindo que as
diferentes células do corpo de um indivíduo sejam morfofuncionalmente diferentes, apesar de
apresentarem o mesmo DNA.
EUCROMATINA/ HETEROCROMATINA
A partir do Código das Histonas, ocorrem modificações de natureza conformacional no material
genético contido no núcleo das células que acabaram de ser geradas a partir das mitoses
advindas do zigoto. Estas células ficarão estacionadas em G1 (1ª fase da intérfase do ciclo
celular) até que ocorram estímulos para que ela evolua no ciclo, e se divida.
Nessas células, o material genético encontra-se na forma de cromatina (material genético
descondensado), de maneira a ser utilizado para fins de expressão gênica. Ocorre que,
durante a formação do Código das Histonas, algumas áreas da cromatina ficarão diferentes de
outras, dando origem à formação da heterocromatina e eucromatina.
 
Fonte: Wikipedia
 Organização da cromatina.
HETEROCROMATINA
A heterocromatina é a parte da cromatina menos descondensada, em comparação ao restante
da cromatina (o nível de metilação das histonas é maior que o nível de acetilação), de maneira
que genes contidos na área de heterocromatina estão desligados. Do ponto de vista estrutural,
haverá uma maior aproximação dos nucleossomas (octâmero de histonas que interage com o
DNA) e isso impede que os reativos da transcrição ativem e transcreva os genes.
EUCROMATINA
A eucromatina é a parte da cromatina mais descondensada que a anterior (o nível de
acetilação é maior que o nível de metilação), que faz com que os genes contidos nesta área
sejam ligados, ou seja, o complexo de iniciação da transcrição poderá iniciar a transcrição.
 ATENÇÃO
Existe um controle genético prévio que permite que as relações entre áreas de eucromatina e
heterocromatina se mantenham em todas as gerações celulares. Isso posto, estemecanismo
explica por que um neurônio e um fibroblasto de uma mesma pessoa, embora apresentem o
mesmo DNA, manifestam áreas de eucromatina e heterocromatina diferentes. Isso permitirá
que, embora o neurônio apresente o gene do colágeno, este não se expressará em função de
estar contido em uma área de heterocromatina.
Da mesma maneira que observamos no fibroblasto da mesma pessoa, com relação à
adrenalina: apesar de apresentar o gene da adrenalina, o fibroblasto não expressa, em função
deste gene estar contido em uma área de heterocromatina. Já o gene do colágeno apresenta-
se dentro de uma área de eucromatina e, por isso, pode ser expresso.
Outro aspecto importante da heterocromatina é o fenômeno de compensação de doses que
ocorre em um dos cromossomas X das mulheres. Por volta da 13ª semana de gestação, ocorre
uma inativação parcial de um dos cromossomas X das mulheres com objetivo de equiparar as
concentrações das proteínas dos genes do cromossoma X entre mulheres e homens, já que os
homens apresentam um cromossoma X e as mulheres apresentam dois. Dessa maneira, um
dos X da mulher fica inoperante parcialmente. Essa inativação parcial é mantida a parir da
formação de heterocromatina em toda área cromossomial, a partir da hipermetilação das
histonas.
A heterocromatinização é feita de maneira aleatória para cada célula, ou seja, há célula em que
o X paterno inativa, há célula em que o X materno inativa, porém, se na primeira célula foi o X
paterno, todas as células que forem originadas desta terão o X paterno inativado parcialmente.
Essa heterocromatina facultativa é comum no núcleo de células em interfase de mulheres
citogeneticamente normais, e são chamadas de “Corpúsculo de Barr”.
O princípio da diferenciação celular é justificado pela formação das áreas de eucromatina e
heterocromatina, que em função de um controle genético ainda não elucidado completamente,
se manterão constantes ao longo das gerações celulares. Isso porque, todos os fibroblastos,
por exemplo, que surgirem a partir de um primeiro, terão as mesmas áreas de heterocromatina
e eucromatina da célula original e, por isso, produzirão colágenos e não adrenalina.
 
Fonte: ustas7777777/Shutterstock
ORGANIZAÇÃO DOS GENES
O gene é a unidade funcional do metabolismo. Ele controla as atividades da célula a partir da
síntese de proteínas, tanto enzimáticas, sinalizadoras, quanto as estruturais. Sob o ponto de
vista bioquímico, é uma sequência de nucleotídeos, na molécula de DNA, responsável pela
codificação de uma proteína, embora existam genes que não produzam proteínas, como é o
caso do gene para RNA ribossomal e RNA transportador, assim como os pseudogenes. Sob
uma ótica Mendeliana, o gene é um segmento cromossomial responsável por uma
característica visualizável.
PSEUDOGENES
Genes que perderam a funcionalidade ao longo do processo de evolução das espécies.
MENDELIANA
O biólogo e botânico Gregor Mendel (1822-1884) é o criador das Leis de Mendel, que
tratam da transmissão dos caracteres hereditários.
Um gene é composto por nucleotídeos unidos entre si por ligações fosfodiéster, que são
estabelecidas entre a hidroxila do carbono 3 da desoxirribose, com fosfato do carbono 5 do
nucleotídeo seguinte. Os genes apresentam uma extremidade 3’ (da hidroxila livre) e uma
extremidade 5’ (do fosfato livre).
Essas extremidades têm importância em função das enzimas do fluxo da expressão gênica
reconhecerem a Hidroxila livre, pois, durante a transcrição de um gene, apenas a fita senso
(3’-5’) será convertida em RNA mensageiro, sendo a outra fita mera figurante no processo. Do
ponto de vista genético, o radical mais importante seria a base nitrogenada: Adenina (A),
Guanina (G), Citosina (C) e Timina (T), pois é em função da ordem delas que se permite a
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javascript:void(0)
individualidade genética. A diferença básica entre os indivíduos é, em primeira instância, a
ordem das bases nitrogenadas.
Estruturalmente simplificado, um gene apresenta 3 partes distintas:
SÍTIO PROMOTOR
ÉXON
ÍNTRON
SÍTIO PROMOTOR
Promove a transcrição a partir da ligação com a RNA polimerase, que faz a fita complementar
de RNA.
ÉXON
É uma sequência de nucleotídeos que apresenta correlação com o código genético e, portanto,
será convertido em códon.
ÍNTRON
É uma sequência de nucleotídeos que não apresenta correlação com o código genético e que
serão retirados no RNA transcrito primário, no processamento, permitindo que este se converta
em RNA mensageiro (apresenta só éxon).
 ATENÇÃO
Embora os íntrons, em princípio, não apresentem função direta à síntese de proteínas, serão,
para o geneticista forense, de suma importância, visto que as sequências polimórficas
comparadas para vínculo genético estão contidas neles.
 
Fonte: Wikimedia
 Estrutura de um gene, evidenciando éxons e íntrons, região de união dos éxons (splicing)
no RNAm, 
mostrando as etapas de transcrição e tradução.
Do ponto de vista funcional, os genes vão apresentar sequências de nucleotídeos que, muitas
vezes, não estão contidas em sua estrutura, porém fazem parte de sua funcionalidade.
Podemos citar a região denominada TATABOX, como vimos acima.
 
Fonte: Wikimedia
 Elementos estruturais do TATABOX, com a sequência de consenso TATAWAWA 
(esta mesma sequência de estrutura e função similares em diferentes organismos), 
onde W tanto pode ser A ou T.
A ORGANIZAÇÃO DO GENOMA HUMANO
Veja, a seguir, um vídeo sobre a organização do genoma humano, sequenciados a partir do
Projeto Genoma Humano, que levará aos polimorfismos genéticos de interesse forense.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. NO FLUXO DA EXPRESSÃO GÊNICA, A METILAÇÃO TEM COMO
FINALIDADE:
A) Acelerar
B) Ativar
C) Inativar
D) Retardar
2. OS GENES APRESENTAM 3 PARTES DISTINTAS, NA ORIENTAÇÃO
3’-5’, QUE SÃO:
A) Sítio promotor-Éxon-Íntron.
B) Éxon-Íntron-Sítio promotor.
C) Sítio repressor-Éxon-Íntron.
D) Íntron-Éxon-Sítio repressor.
GABARITO
1. No Fluxo da expressão gênica, a metilação tem como finalidade:
A alternativa "C " está correta.
 
Visto que a metilação das histonas permite a condensação de trechos do DNA, o que faz com
que o complexo de iniciação não ative o TATABOX, o qual inativa os genes contidos.
2. Os genes apresentam 3 partes distintas, na orientação 3’-5’, que são:
A alternativa "A " está correta.
 
Na orientação da fita senso (3’-5’), o gene possui o Sítio promotor-Éxon-Íntron, que participam
do processo de transcrição.
MÓDULO 2
 Descrever o polimorfismo genético
TIPOS DE HERANÇA GENÉTICA
Nem tudo que é genético é hereditário, mas tudo que é hereditário é genético!
 ATENÇÃO
Partindo dessa premissa, um fenômeno genético (aquele que tem implicações no fluxo da
expressão gênica) passa a ser hereditário, a partir do momento que se observa a repetição
daquela característica ao longo das gerações em uma família.
Tal princípio foi usado pelos operadores da lei no século XIX e início do XX para estabelecer
vínculo genético, pois observavam traços fisionômicos em comum em indivíduos envolvidos em
uma ação de paternidade. Ao longo da história da genética forense, muitos casos foram
elucidados a partir do confronto de traços fisionômicos entre o filho e o suposto pai: o juiz
chamava um expert que fazia o confronto, de maneira que incluía ou excluía o vínculo genético
dos envolvidos. Essa ferramenta deu origem aos primeiros marcadores genéticos para uso da
genética forense.
 SAIBA MAIS
A partir dos estudos de Gregor Mendel com as ervilhas, em que foi proposto mecanismo aos
quais as características obedeciam ao serem transmitidas aos descendentes e, em
consequência, foi possível prever a repetição dessas características, utilizando essas
informações para a consulta genética. O trabalho de Mendel deu origem à herança
monogênica ou mendeliana.
Alguns conceitos são importantes para a compreensão do módulo:
GENE Segmento cromossomial responsável por uma característica
visualizável.
ALELO
Forma alternativa deum gene em um locus. Cada alelo é
recebido de um dos genitores na fecundação.
LOCUS/ LOCI Local/locais onde o gene é inserido no cromossoma.
HOMOZIGOTO Quando os alelos são iguais (ex. AA, aa).
HETEROZIGOTO Quando os alelos são diferentes (ex. Aa).
DOMINANTE
Quando o alelo manifesta a característica em homozigose ou
heterozigose (ex. AA ou Aa).
RECESSIVO
Quando o alelo manifesta a característica apenas em
homozigose (ex. aa).
CODOMINÂNCIA
Quando os 2 alelos manifestam suas características na mesma
proporção (ex. IA IB no grupo sanguíneo AB).
GENÓTIPO Conjunto de alelos para uma característica.
FENÓTIPO
É a manifestação morfológica do genótipo e que pode sofrer
influência do meio ambiente.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
FORMAS BÁSICAS DE TRANSMISSÃO DAS
CARACTERÍSTICAS
Existem três formas básicas de transmissão de características:
MONOGÊNICA OU MENDELIANA
Herdada a partir de um único gene em um único locus. Pode ser bialélica (envolve 2 alelos. Ex.
A e a), ou polialélica (envolvendo vários alelos, como no caso dos marcadores VNTR e STR).
Podem ser:
 
Autossômicas - quando o gene/marcador passado está contido entre os cromossomas
do par 1 ao 22 – autossoma, ligado ao cromossomo X; ou
Holândrica - quando o gene/marcador está contido no cromossomo Y.
 
Com relação à manifestação do fenótipo, pode ser:
 
Dominante - basta um alelo, independente do 2º para manifestar a característica;
Recessivo - deve ter os 2 alelos iguais para a característica se manifestar; e
Codominante - quando os 2 alelos se manifestam igualmente. Determinam caráter
qualitativo.
POLIGÊNICA E/OU MULTIFATORIAL
A herança Poligênica e/ou Multifatorial será transmitida a partir da alternância de vários genes
em vários loci diferentes, e a combinação dos genes/alelos determinará o fenótipo, com
participação do meio ambiente, por exemplo: altura ou peso; ou sem a participação do meio
ambiente, por exemplo: cor do olho. Determina caráter quantitativo.
MITOCONDRIAL OU EXTRA NUCLEAR
A herança Mitocondrial ou Extra Nuclear é aquela que surge a partir do DNA contido nas
mitocôndrias que vieram da mãe, visto que, em princípio, as mitocôndrias que temos em
nossas células são provenientes das que estavam no citoplasma do ovócito na hora da
fecundação.
As mitocôndrias paternas ficam na base da cauda do espermatozoide, e que degeneram junto
com ela, já que só entra, para fins de fecundação, a cabeça.
 
Fonte: Wikimedia
 Esquema mostrando a fertilização do óvulo pelo espermatozoide. 
Após a fusão das membranas, a cabeça do espermatozoide penetra o óvulo e se separa da
cauda. 
Dessa forma, as mitocôndrias do embrião serão provenientes da mãe.
A mitocôndria, de acordo com as teorias de origem da vida na terra, foi uma bactéria não
patogênica que infectou uma célula eucariótica e a partir daí, estabeleceu uma relação
interespecífica de simbiose.
 
Fonte: PopTika/Shutterstock
CONCEITO DE MARCADORES GENÉTICOS,
ALELO, GENÓTIPO, IMPRESSÕES DIGITAIS
DE DNA
O genoma humano possui 3.300 Mb (megabases) e cerca de 50.000 genes, excluindo o DNA
mitocondrial. A partir do início do século XXI, com o sequenciamento do genoma pelo projeto
genoma, muito evoluiu o diagnóstico genético (incluindo a genética forense), pois muitas
sequências de nucleotídeos novas puderam ser utilizadas, tanto para fins diagnósticos, quanto
para fins prognósticos pela genética médica.
3.300 MB (MEGABASES)
Apenas 0,1% apresentam uma variação na sequência (polimorfismo) que possibilita a
diferenciação entre indivíduos.
As sequências de nucleotídeos novas que permitiram elucidar fenótipos com precisão
chamamos de marcadores genéticos. Muitos desses marcadores são herdados e assim,
usados para estabelecer vínculo genético, pois são polimórficos, herdados de maneira
monogênica polialélica e apresentam estabilidade em diferentes ambientes.
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Fonte: fizkes/Shutterstock
MARCADOR GENÉTICO
 
É uma característica identificável no genoma capaz de distinguir entre dois ou mais indivíduos
ou organismos. Ele deve ser capaz de diferenciar os progenitores e ser reproduzido com
precisão na progênie. São características desejáveis de um marcador genético: alto nível de
polimorfismo e estabilidade.
Outro aspecto dos marcadores genéticos moleculares é que não necessariamente são
importantes na codificação de proteínas, mas sua presença individualiza fenótipos. Esses
marcadores, em laboratório, são chamados de alelos (embora não necessariamente sejam
genes), pois se apresentam sempre em número de dois.
 ATENÇÃO
Outro ponto relevante é que os marcadores são encontrados ao longo do genoma, de maneira
que, após análise de vários marcadores, poderemos individualizar pessoas, já que o conjunto
desses marcadores (a partir de uma tipagem por DNA) gera o que chamamos de “impressões
digitais” ou “perfil por DNA”, fazendo uma analogia às cristas dermatóglifas (Impressões
digitais) que são pessoais e particulares.
MARCADORES GENÉTICOS
POLIMÓRFICOS E APLICAÇÕES
FORENSES CNP (POLIMORFISMO POR
NÚMERO DE CÓPIAS), VNTR, STR, INDELS
São admitidos como marcadores genéticos polimórficos, aqueles que apresentam alelos com
frequência superior a 1% na população em geral. Todos os polimorfismos surgem a partir de
mutações durante a replicação de DNA, que podem ser espontâneas ou provocadas por
mutágenos.
Cerca de 95% do genoma apresentam sequências polimórficas que são suscetíveis à
mutagênese, gerando mais variação e, em consequência, mais polimórficas. O genoma é
composto por mais de 10 bilhões de nucleotídeos que se agregam de várias maneiras, gerando
vários tipos de polimorfismos, onde alguns são de interesse forense. De mais relevância
forense, temos:
MUTÁGENOS
Agentes de natureza química, física ou biológica que induza à mutação.
CNP (POLIMORFISMO POR NÚMERO DE CÓPIAS)
Equivale a uma parte considerável do genoma humano duplicada ou deletada em porções
bastante largas, variando entre 200 pb até 1 Mb. As cópias extras ou faltantes do genoma nos
CNPs podem ser detectadas por hibridação com sondas de oligonucleotídeos de DNA.
Podem ser detectados usando métodos baseados em microarranjos, mas estes têm uma
resolução relativamente baixa quando comparados com abordagens baseadas em
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sequenciamento. Devem ser utilizados concomitantemente aos marcadores STR. São muito
utilizados para estudos de frequência populacional.
VNTR (NÚMERO VARIÁVEL DE REPETIÇÕES IN
TANDEM)
São sequências constituídas por unidades de repetição de 9 a 100 pares de bases que podem
se repetir até 35 vezes em um mesmo locus. Estão contidas nos íntrons gênicos. Foram as
primeiras sequências apresentadas por Alec Jeffreys e aplicadas para fins forenses. Por serem
sequencias maiores, são analisadas pela técnica de RFLP (polimorfismo no comprimento dos
fragmentos de restrição), que utiliza enzimas de restrição.
VNTR são sequências mais aplicadas a casos de paternidade simples (suposto pai-filho-mãe),
e realizadas a partir de sangue periférico, gerando DNA íntegro. São tão polimórficos que a
análise de seis loci já permite com exatidão elucidar o vínculo genético.
 
Fonte: Wikimedia
 Diagrama de teste de paternidade por DNA. 
Resultados da “impressão digital genética” de amostras obtidas da mãe (M), filho (F) e dos
supostos pais (1, 2, 3). 
As bandas de DNA de diferentes tamanhos na amostra do filho poderiam ser uma combinação
das amostras da mãe e do pai.
STR (SEQUÊNCIAS CURTAS IN TANDEM)
São sequências extremamente polimórficas e distribuídas ao longo de todo o genoma, por
estarem contidas nos íntrons gênicos. Apresentam unidades de repetição compostas por 3 a 7
pb (pares de bases).
Por apresentarem tamanho menor que 350 pb, sua análise é feita a partir da técnica da PCR
(Reação em Cadeia da Polimerase). Essas características permitem que os marcadores STR
sejam os mais apropriados para a análise forense, visto que é possível a análise de
quantidadesínfimas de amostras biológicas, inclusive degradadas. São analisadas um mínimo
de 16 regiões STR, para um poder de inclusão incontestável.
Tal análise é permitida a partir do uso de sistemas MULTIPLEX, onde vários Primers orientam a
amplificação simultânea de todas as regiões analisadas.
INDELS
Os polimorfismos do tipo INDELS apresentam variações de comprimento geradas por
inserções ou deleções de um ou mais nucleotídeos dentro de uma região do DNA.
Esses marcadores vêm demostrando grande relevância como ferramenta forense por
apresentarem características funcionais dos SNPs (polimorfismo de único nucleotídeo), como,
por exemplo, apresentar fragmentos curtos com baixas taxas de mutação, além de
apresentarem facilidade na genotipagem, assim como os STR, em uma única reação de PCR,
e sendo detectados por eletroforese. Quando usados, faz-se concomitante com o uso de
genotipagem de STR.
POLIMORFISMOS GENÉTICOS
Assista ao vídeo sobre polimorfismo genético e critérios estatísticos, principal ferramenta usada
pelo geneticista forense.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. NA HERANÇA AUTOSSÔMICA, OS GENES EM QUESTÃO ESTÃO
CONTIDOS NOS CROMOSSOMAS:
A) X
B) Y
C) Par 23
D) Par 1 ao 22
2. UM MARCADOR GENÉTICO É DITO POLIMÓRFICO QUANDO:
A) Sua frequência for menor do que 1%.
B) Sua frequência for maior do que 20%.
C) Sua frequência for maior do que 1%.
D) Sua frequência for maior do que 50%.
GABARITO
1. Na herança autossômica, os genes em questão estão contidos nos cromossomas:
A alternativa "D " está correta.
 
Na herança autossômica, os genes estarão contidos nos cromossomas do par 1 ao 22, pois
estes são os autossomas, visto que não participam diretamente da diferenciação sexual do
embrião.
2. Um marcador genético é dito polimórfico quando:
A alternativa "C " está correta.
 
Um marcador genético é dito polimórfico quando sua frequência na população for maior do que
1%, ou seja quando, em um grupo de 100 pessoas, mais de uma apresente aquele marcador.
MÓDULO 3
 Descrever os métodos de análise molecular aplicados à genética forense
HIBRIDIZAÇÃO DE DNA (RFLP)
Desde a década de 1980, quando Alec Jeffreys realizou os primeiros usos de marcadores
genéticos para estabelecer vínculo genético e contribuiu com suas pesquisas para a área
criminal, muitos foram os avanços observados no setor técnico. A seguir vamos apresentar as
principais técnicas de rotina em genética forense.
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ALEC JEFFREYS
Alec Jeffreys (1950) é um pesquisador e professor britânico, considerado o fundador da
área que ficou internacionalmente conhecida como DNA Fingerprint.
Hibridização de DNA (RFLP) – Restriction Fragment Lenght Polymorphism
São amplamente usados em genética forense. Trata-se da diferença nas sequências de
DNA homólogas que podem ser detectadas pela presença de fragmentos de diferentes
comprimentos. Para esta análise, é realizado o processo de digestão das amostras do
DNA em questão com endonucleases de restrição específicas.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
O RFLP, como marcador molecular, é específico para uma única combinação de clone/enzima
de restrição. A maioria dos marcadores de RFLP é codominante (ambos os alelos na amostra
heterozigótica serão detectados) e altamente específicos do local.
Uma sonda de RFLP é uma sequência de DNA marcada que hibridiza com um ou mais
fragmentos da amostra de DNA digerida após serem separados por eletroforese em gel,
revelando assim um padrão de mancha único característico para um genótipo específico em
um local específico. Os clones de DNA ou cDNA genômico de cópia curta ou única, ou baixa
cópia são tipicamente usados como sondas de RFLP.
 ATENÇÃO
A técnica básica para a detecção de RFLPs envolve a fragmentação de uma amostra de DNA
com a aplicação de uma enzima de restrição, que pode clivar seletivamente uma molécula de
DNA sempre que uma sequência curta e específica for reconhecida em um processo
conhecido como resumo da restrição.
 
Fonte: taraki/Shutterstock
Os fragmentos de DNA produzidos pela digestão são então separados por comprimento
através de um processo conhecido como eletroforese em gel de agarose e transferidos para
uma membrana através do procedimento de Southern blot. A hibridação da membrana com
uma sonda de DNA marcada determina o comprimento dos fragmentos que são
complementares à sonda.
Diz-se que um polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição ocorre quando o
comprimento de um fragmento detectado varia entre indivíduos, indicando homologias de
sequência não idênticas. Cada comprimento de fragmento é considerado um alelo, se ele
realmente contém uma região de codificação ou não, e pode ser usado em análises genéticas
subsequentes.
Notas
(A) As sondas RFLP são frequentemente usadas no mapeamento do genoma e na
análise de variações (genotipagem, análise forense, testes de paternidade, diagnóstico
de doença hereditária etc.).
(B) RFLP é uma técnica que explora variações nas sequências de DNA homólogas,
conhecidas como polimorfismos, para distinguir indivíduos, populações ou espécies, ou
para identificar a localização dos genes em uma sequência.
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PCR E SUAS VARIAÇÕES
A técnica de PCR – Reação em Cadeia da Polimerase – é amplamente usada na genética
forense e em outros campos do diagnóstico e pesquisa. A PCR é um método usualmente
empregado para gerar rapidamente de milhões a bilhões de cópias de uma amostra específica
de DNA, permitindo que os cientistas que colham uma amostra muito pequena de DNA e a
amplifiquem em uma quantidade suficientemente grande para estudar em detalhes.
 VOCÊ SABIA
A PCR foi inventada em 1984 pelo bioquímico americano Kary Mullis na Cetus Corporation. É
fundamental para muitos dos testes genéticos, incluindo análise de amostras antigas de DNA e
identificação de agentes infecciosos. Usando PCR, cópias de quantidades muito pequenas de
sequências de DNA são amplificadas exponencialmente em uma série de ciclos de mudanças
de temperatura.
A PCR agora é uma técnica comum e, muitas vezes, indispensável usada em pesquisas de
laboratório médico e laboratório clínico para uma ampla variedade de aplicações, incluindo
pesquisa biomédica e forense criminal. A maioria dos métodos de PCR depende de ciclos
térmicos. A ciclagem térmica expõe os reagentes a ciclos repetidos de aquecimento e
resfriamento para permitir diferentes reações dependentes da temperatura - especificamente,
fusão do DNA e replicação de DNA acionada por enzimas.
A PCR emprega dois reagentes principais:
Iniciadores - que são fragmentos curtos de DNA de cadeia simples conhecidos
como oligonucleotídeos que são uma sequência complementar à região de DNA
alvo
Uma polimerase de DNA.
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DESNATURAÇÃO
ANELAMENTO OU HIBRIDAÇÃO DOS PRIMERS
EXTENSÃO OU POLIMERIZAÇÃO
DESNATURAÇÃO
Na primeira etapa da PCR, denominada desnaturação, as duas cadeias da dupla hélice do
DNA são separadas fisicamente em alta temperatura em um processo chamado desnaturação
do ácido nucleico.
ANELAMENTO OU HIBRIDAÇÃO DOS PRIMERS
No segundo passo, chamado anelamento ou hibridação dos primers (iniciadores), a
temperatura é reduzida e os iniciadores se ligam às sequências complementares de DNA. As
duas fitas de DNA tornam-se modelos para a DNA polimerase montar enzimaticamente uma
nova fita de DNA a partir de nucleotídeos livres, os blocos de construção do DNA.
EXTENSÃO OU POLIMERIZAÇÃO
À medida que a PCR progride, o próprio DNA gerado é usado como modelo para replicação,
pondo em movimento uma reação em cadeia, na qual o modelo original de DNA é amplificado
exponencialmente (extensão ou polimerização).
Quase todas as aplicações de PCR empregam uma polimerase de DNA estável ao calor, como
a polimerase Taq, uma enzima originalmente isolada da bactéria termofílica Thermus
aquaticus.Se a polimerase utilizada fosse suscetível ao calor, ela desnaturaria sob as altas
temperaturas da etapa de desnaturação. Antes do uso da polimerase Taq, a polimerase de
DNA precisava ser adicionada manualmente a cada ciclo, o que era um processo tedioso e
caro.
 ATENÇÃO
A maioria dos laboratórios forenses emprega a técnica de PCR na avaliação de marcadores
STR.
PCR EM TEMPO REAL
É uma variação do tema da PCR que combina a amplificação normal do DNA pela PCR com a
detecção simultânea do produto de amplificação, geralmente, em um único tubo de reação.
Na PCR, a quantidade de DNA de fita dupla aumenta a cada ciclo. Após múltiplos ciclos de
PCR, há um grande aumento na quantidade de DNA. Na PCR em tempo real, também
chamada de PCR quantitativa, ou qPCR, um agente que se liga ao DNA de fita dupla é
adicionado à reação de PCR. À medida que o DNA de fita dupla é produzido, o agente se liga
ao DNA recém-sintetizado e produz um sinal que permite que a reação seja monitorada em
tempo real. Embora o objetivo da PCR seja a amplificação do DNA, o objetivo da PCR em
tempo real é a análise de uma amostra ou reação de DNA.
PCR FLUORESCENTE EM TEMPO REAL
É uma combinação de amplificação por PCR e detecção de fluorescência. Na sua forma mais
simples, a PCR fluorescente em tempo real envolve o uso de um corante orgânico que é
fluorescente apenas quando ligado a um duplex de DNA. Quando esse corante é adicionado
no início de uma reação de PCR, ocorre um aumento na fluorescência à medida que o número
de duplexes de DNA aumenta, e isso é indicativo de PCR bem-sucedido. SYBR Green é um
exemplo de molécula que se liga ao DNA de fita dupla e se torna fluorescente na ligação (o
complexo dsDNA-corante é fluorescente).
ELETROFORESE CAPILAR E ELETROFEROGRAMA DE
DNA
A eletroforese capilar (CE) é a principal metodologia usada para separar e detectar alelos STR
em laboratórios forenses de DNA em todo o mundo. Para obter uma tipagem STR confiável,
três condições devem ser atendidas:
Primeiro, é necessária resolução espacial para separar os alelos STR que diferem em tamanho
por um único nucleotídeo.

Segundo, é necessária uma resolução espectral para separar as cores dos corantes
fluorescentes umas das outras, para que os produtos de PCR dos locais marcados com
diferentes corantes possam ser resolvidos.

Terceiro, a precisão do dimensionamento do DNA para execução é consistente o suficiente
para que as amostras sejam relacionadas a escadas alélicas executadas para fins de
calibração.
 
Fonte: Wikimedia
 Gel de eletroforese de DNA. 
O diagrama mostra o processo em que uma corrente elétrica é aplicada às amostras de DNA 
criando fragmentos que podem ser usados para comparação entre amostras de DNA 
1) extração do DNA; 2) isolamento e amplificação do DNA; 
3) adição do DNA às placas de gel; 4) Corrente elétrica aplicada ao gel; 
5) As bandas de DNA são separadas por tamanho; 6) As bandas de DNA são coradas.
Os elementos primários de um instrumento de CE básico incluem um capilar de vidro estreito,
dois frascos-tampão e dois eletrodos conectados a uma fonte de alimentação de alta tensão.
Os sistemas CE também contêm uma fonte de excitação a laser, um detector de fluorescência,
a bandeja de amostras e um computador para controlar a injeção e detecção de amostras.
SEQUENCIAMENTO DE DNA
O início do século XXI testemunhou uma revolução em nosso conhecimento das sequências de
DNA de vários organismos; o exemplo mais notável é o sequenciamento do genoma humano.
A análise do DNA genômico nos permitirá aprender muito sobre a evolução, a relação entre
diferentes organismos, os mecanismos pelos quais os genes são controlados, a suscetibilidade
a doenças e as linguagens ocultas na sequência do DNA.
 ATENÇÃO
O sequenciamento de um genoma inteiro ainda não é uma técnica de rotina e outros métodos
de análise genética são usados para analisar rápida e efetivamente amostras de DNA. Esses
métodos e tecnologias como a impressão digital do DNA também transformaram a ciência
forense.
Métodos estabelecidos de sequenciamento de DNA, análises genéticas e forenses dependem
do uso de oligonucleotídeos marcados e/ou desoxi ou didesoxinucleosídeo trifosfatos e
requerem uma etapa de polimerização do DNA. Pode ser a reação em cadeia da polimerase
(análise genética na análise STR), uma única extensão de nucleotídeo (minisequenciamento
na análise SNP) ou uma combinação de polimerização e terminação da cadeia de DNA.
Tudo isso foi possível devido aos métodos desenvolvidos por Fred Sanger em Cambridge, há
algumas décadas. Sanger desenvolveu um novo método de sequenciamento de DNA (o
método didesoxi), pelo qual recebeu seu segundo Prêmio Nobel, em 1980.
 SAIBA MAIS
Next-generation sequencing (NGS) - O Projeto Genoma Humano alcançou o sequenciamento
completo dos 3 pares de bases de bilhão do genoma humano, como resultado de um enorme
esforço colaborativo entre 1990 e 2003. O Projeto Genoma Humano contou com o
sequenciamento Sanger (embora com alta otimização e automatização). Agora, é possível
sequenciar um genoma humano inteiro em questão de dias, graças a uma nova geração de
tecnologias de sequenciamento, conhecidas coletivamente como sequenciamento de DNA da
próxima geração.
PRINCIPAIS MÉTODOS DE ANÁLISE
MOLECULAR
Veja agora o vídeo sobre as principais ferramentas moleculares para identificação humana: 
AmpFLP (PCR) e RFLP (Enzima de Restricção).
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. SÃO ETAPAS DA PCR - REAÇÃO EM CADEIA DA POLIMERASE:
A) Desnaturação – Anelamento ou hibridização - Extensão ou polimerização.
B) Renaturação – DNA polimerase – hibridização.
C) Separação das fitas do DNA – Anelamento – Repetição.
D) DNA polimerase – ligação – conclusão.
2. O SEQUENCIAMENTO DE DNA É O PROCESSO DE DETERMINAÇÃO
DA SEQUÊNCIA DE NUCLEOTÍDEOS (AS, TS, CS, E GS) EM UM PEDAÇO
DE DNA. EM RELAÇÃO AO NGS – NEXT GENERATION SEQUENCING – É
CORRETO AFIRMAR QUE:
A) Técnica para sequenciar partes pequenas do genoma.
B) São novas abordagens feitas em grande escala que aumentam a velocidade e diminuem os
custos do sequenciamento.
C) Técnica de sequenciamento semiautomatizado.
D) Sequenciamento de sequências codificantes do DNA.
GABARITO
1. São etapas da PCR - Reação em Cadeia da Polimerase:
A alternativa "A " está correta.
 
A PCR padrão é realizada em 3 etapas, a saber: 
 
1 – DESNATURAÇÃO (O DNA genômico contendo a sequência a ser amplificada é
desnaturado por aquecimento a 89°C ou mais, por cerca de 30-60 segundos. A dupla fita é
aberta (desnaturada), tornando-se uma fita única; 
2 – ANELAMENTO OU HIBRIDIZAÇÃO (depois da separação das fitas, um par de iniciadores
ou primers (uma fita de DNA específica para o gene que se quer estudar) complementam a fita
oposta da sequência de DNA a ser amplificada. Ou seja, um deles é complementar à
sequência em uma fita da dupla hélice de DNA e o outro é complementar à sequência na outra
fita. O molde é determinado pela posição dos iniciadores que se anelam à fita. Essa etapa
ocorre muitas vezes a uma temperatura de 60°C; 
3 – EXTENSÃO OU POLIMERIZAÇÃO (com o molde já identificado, a enzima DNA-polimerase
adiciona as bases complementares, formando uma nova fita e então tem-se novamente a
duplicação da fita de DNA. Esse processo acontece a uma temperatura de 72°C - observe que
a enzima escolhida afeta a temperatura da etapa).
2. O sequenciamento de DNA é o processo de determinação da sequência de
nucleotídeos (As, Ts, Cs, e Gs) em um pedaço de DNA. Em relação ao NGS – Next
Generation Sequencing – é correto afirmar que:
A alternativa "B " está correta.
 
A NGS refere-se a método de sequenciamento rápido e de grandes porções de DNA, tendo
permitido avanços significativos na genética médica e forense.
MÓDULO 4
 Identificar os marcadores genéticos complementares
LINHAGEM PATERNA
Quando falamos em marcadores genéticos complementares, estamos nos referindo aos
marcadores presentes nos cromossomos sexuais, X e Y. Desta