Criminalística Biológica - Coimbra, 10, 11, 12, 13 Dezembro, 2012

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13-12-2012 
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A perícia em Genética 
e Biologia Forense 
Criminalística Biológica - Genética. FCTUC, 10, 11, 12 e 13 Dezembro 2012- Rodolfo Santos 
 Área da ciência que serve a justiça recorrendo a técnicas de genética e biologia 
molecular 
 
 Identificação genética de pessoas, cadáveres ou restos cadavéricos, exames de 
parentesco, exames de vestígios criminais biológicos e não biológicos 
 
 Decreto-Lei nº131/2007, de 27 de Abril 
 
 Serviço Técnico Laboratorial do INML – Serviço de Genética e Biologia Forense 
 
 “Realizar perícias e exames de hematologia forense e dos demais vestígios 
orgânicos, nomeadamente as perícias relativas à investigação de filiação, 
criminalística biológica e outras” 
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 Alelo – forma alternativa de um gene . Uma ou mais formas diferentes de 
um gene que podem ocorrer num determinado locus de um par de 
cromossomas homólogos 
 
 Cromossoma – estrutura celular que é o suporte de informação genética 
 
 Gene – unidade de informação genética que ocupa um determinado 
locus de um cromossoma 
 
 Perfil genético – conjunto de características hereditárias que um 
indivíduo possui, para um determinado numero de marcadores 
genéticos, detectável em qualquer amostra biológica que lhe pertença 
 
 Locus (loci) – local especifico do cromossoma onde se localiza 
determinado gene ou marcador genético 
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 1883, Bertillon – Biometria 
 
 1904, Vucetich – Impressões Digitais 
 
 1986, Mullis – Polymerase Chain 
Reaction (PCR) - permite a obtenção 
de um numero elevado de cópias, a 
partir de uma sequência de DNA de 
interesse 
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 Formado por ácidos nucleicos que carregam 
a informação genética 
 
 Dupla hélice 
 
 Duas longas cadeias de nucleótidos ligados 
por pontes de hidrogénio 
 
 DNA nuclear e DNA mitocondrial herdados 
de forma distinta 
 
 Estudo do DNA não codificante 
 
 Polimorfismo – varia de pessoa para pessoa 
 
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 Pode ser o único processo de identificação possível 
 
 Análise viável mesmo em amostras muito pequenas 
 
 Obtida idêntica informação genética a partir de 
qualquer tecido 
 
 Único meio que permite a associação entre parentes 
 
 
 
 
 
 Dificuldades quando o material está degradado 
 
 Impossibilidade de diferenciar amostras de vitimas 
quando pertencem a gémeos monozigóticos 
 
 
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 Parentesco biológico 
 
 Criminalística biológica 
 
 Identificação genética individual 
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Percurso Laboratorial das perícias de biológicas e genéticas 
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 Investigações de paternidade 
 
 Trio: mãe, filho, pretenso pai 
 
 Exclusão ou não exclusão 
 
 Probabilidade de paternidade: 
superiores a 99,99% 
 
 Pretenso pai ausente – estudo de 
familiares próximos 
 
 
 
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Locus Pretenso Pai Mãe Filho 
D8S1179 12/14 15 12/15 
D21S11 28/30 29/30 28/30 
D7S820 8/11 9 8/9 
CSF1PO 10/11 10/11 10/11 
D3S1358 16/18 16 16 
TH01 6/7 7/9.3 6/9.3 
D13S317 12 10/13 12/13 
D16S539 9/12 9/12 9 
D2S1338 19/24 19/20 19/24 
D19S433 13/15.2 14/14.2 13/14 
vWA 15/18 15/16 16/18 
TPOX 6/9 8/11 9/11 
D18S51 14/16 15/21 15/16 
D5S818 12 11/12 12 
FGA 20/23 22 20/22 
Penta E 5/18 7/16 16/18 
Penta D 2.2/8 2.2/10 8/10 
Amelogenina X/Y X/X X/X 
Probabilidade de Paternidade: 99,9999987% 
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 Transferência de fluidos orgânicos 
entre o criminoso e a vitima 
 
 Perfis genéticos de amostras 
biológicas de vitimas e suspeitos 
 
 Percurso laboratorial depende da 
quantidade e qualidade da amostra 
 
 
 
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 Restos cadavéricos – ossos e dentes 
 
 Quando não é possível ou não é 
considerado seguro o reconhecimento 
visual e/ou utilização de outros 
métodos tradicionais de identificação 
 
 Comparação directa – objectos de uso 
pessoal do cadáver 
 
 Comparação indirecta – amostras de 
familiares próximos 
 
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 Genoma nuclear humano: 
 Sequências únicas 
 Sequências repetitivas 
 
 Sequências repetitivas – DNA satélite: 
 Tamanho da unidade de repetição 
 Numero de repetições continuas dessa sequência 
 
 3% genoma humano é constituído por 
repetições 
 
 Numero de repetições para um determinado 
locus varia de individuo para individuo 
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 Estudo das regiões hipervariáveis 
 
 PCR 
 Termocicladores 
 
 Sequenciadores 
 
 Kits comerciais 
 
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 Marcadores serológicos clássicos: 
 Grupos sanguíneos 
 Antigénios dos leucócitos humanos 
 Proteínas 
 
 Marcadores DNA 
 RFLPs 
 VNTRs 
 STRs 
 miniSTRs 
 mtDNA 
 SNPs 
 
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 Sequência 
-----AGACTAGACAT----- 
-----AGATTAGGCAT----- 
 
 Tamanho 
-----(AATG)(AATG)(AATG)-----3 unidades de repetição 
----- (AATG)(AATG)------------- 2 unidades de repetição 
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 Minisatélites – VNTRs 
 Sequências de DNA de 6 – 100 pb 
 Repetem-se várias vezes 
 
 Microsatélites – STRs 
 Sequências de DNA de 2 – 7 pb 
 Repetem-se 5 – 30 vezes 
6 – 70 bp 
2 - 7 bp 
VNTR 
STR 
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 Muito abundantes – 3% genoma humano 
 
 Unidade de repetição é variável, mas os tetranucleotídicos (4 pb) são os mais usados na 
identificação humana 
 
 Tetranucleotídicos: 
 
 Possuem alelos com tamanhos próximos – análise numa só reacção 
 
 Redução da amplificação preferencial de alelos de menores tamanhos – desaparecia os de maior 
tamanho 
 
 Geram produtos de PCR de pequeno tamanho – benéfico em amostras degradadas e melhores 
resultados em misturas 
 
 
 
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 O genótipo de um locus, pode ser representado por um alelo quando é homozigótico, 
ou dois alelos quando é heterozigótico 
 
 O perfil genético de uma amostra é a informação genética relativos aos genótipos de 
todos os loci analisados 
 
 Se a amostra estiver degradada, o perfil poderá ser parcial 
 
 Nomenclatura: representados por algarismos indicativos do numero de unidades de 
repetição completasCriminalística Biológica - Genética. FCTUC, 10, 11, 12 e 13 Dezembro 2012- Rodolfo Santos 
 
 
 
 Kits comerciais: 
 
 Elevado poder de discriminação 
 
 Valores de heterozigotia superiores a 70% 
 
 Localização em cromossomas distintos, para que seja assegurada a herança 
independente dos alelos 
 
 Robustez e reprodutibilidade dos resultados 
 
 Baixa taxa de mutação 
 
 Formação diminuta de artefactos 
 
 Tamanho dos alelos entre 90 – 500 pb 
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 Casos de Parentesco biológico e de Identificação genética individual - dois kits 
comerciais distintos, em simultâneo: 
 Garante a reprodutibilidade dos resultados 
 
 
 
 
 Casos de Criminalística – um kit comercial : 
 Comparação de perfis é directa com vitima e/ou suspeito 
 
 
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 AmpFISTR Identifiler (Applied Biosystems) e Powerplex 16 (Promega): 
 
 Exigem pouca quantidade de DNA 
 Proporcionam resultados com DNA degradado 
 Processos automatizados 
 Altamente discriminativos 
 Perfis genéticos fáceis de comparar e de interpretar 
 
 13 STRs: 
 TPOX, D3S1358, FIBER, D5S818, CSF1PO, D7S820, D8S1179, TH01, VWA, D13S317, 
D16S539, D18S51, D21S11 
 Amelogenina 
 
 D2S1338 e D19S433 - AmpFISTR Identifiler (Applied Biosystems) 
 
 Penta D e Penta E - Powerplex 16 (Promega) 
 
 
 
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12 
D5S818 
TPOX 
D3S1358 
FGA 
D16S539 
D7S820 
D13S317 
THO1 vWA Amelogenin 
Amelogenin 
Penta E D18S51 
D21S11 
D8S1179 
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 Cromossoma Y – indivíduos masculinos 
 
 Herança de pai para filho – não sofrem recombinação 
 
 Indivíduos da mesma família (irmãos, filhos, pai, tios paternos), terão haplótipos idênticos 
 
 Parentesco biológico por via paterna, Identificação genética individual, agressões sexuais 
 
 Interpretação – todos os indivíduos aparentados pela linha paterna possuem informação 
genética idêntica 
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 Cromossoma X – indivíduos femininos, par de cromossomas homólogos 
 
 Investigação de maternidade, Investigação de paternidade (filhas) quando o pretenso pai 
está ausente, Identificação genética individual 
 
 Agressões sexuais – quando o a fracção masculina é muito superior à feminina 
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 Mitocôndrias – organelo responsável pela produção de energia nas células 
 
 Herança uniparental – determinar ancestralidade através de várias gerações 
 
 Diferenças nas frequências alélicas entre os três grupos populacionais major (Africanos, 
Europeus e Asiáticos) 
 
 16.569 pb – 100.000 menos que o DNA nuclear 
 
 Amostras degradadas 
 
 Comparações gnéticas de familiares aparentados por linha materna 
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 Circular 
 
 Dupla cadeia 
 
 Análise da região D-loop – Região Controlo 
 HVI e HVII – Regiões hipervariáveis 
 
 Citocromo B: 
 Pequeno fragmento (158 pb) do mtDNA 
 Comparação de sequências no BLAST – lista com um numero decrescente de similaridades 
 Determinação da espécie animal (vertebrados) 
 
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 …Cadeia de Custódia 
 
 Entrada no laboratório de genética 
forense 
 Numero interno 
 Descrição pormenorizada 
 
 Testes de orientação – 
Criminalística 
 
 Extracção 
 
 Amplificação - PCR 
 
 Análise dos produtos amplificados 
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 Mais frequente 
 
 Simples, rápido e inofensivo para a saúde 
 
 Uma resina quelante (fixa iões) 
 
 Magnésio desactiva as nucleases 
 
 DNA apolar fica no sobrenadante 
 
 Passos chave: 
 Lavagem – remover contaminantes 
 
 Aquecimento a 100ºC – rotura das membranas 
celulares, desnatura DNA e destrói proteínas celulares 
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 Separação do material genético de outros 
elementos celulares 
 
 Técnicas: 
 Fenol-clorofórmio 
 Kits de extracção (Quiagen) 
 Chelex 100 
 
 Depende do tipo, quantidade e qualidade da 
amostra 
 
 Passos chave: 
 Ruptura da membrana celular 
 
 Desnaturação das proteínas 
 
 Separação do DNA dos restantes componentes 
 
 Controlo da extracção – sem DNA 
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 Amplificação enzimática in vitro de um fragmento de DNA de interesse 
 
 28 ciclos 
 
 Desnaturação do DNA – quebra de ligações 
 
 Hibridização dos primers – formação de ligações 
 
 Extensão dos primers 
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 Sequenciadores automáticos 
 
 Eletroforese capilar em gel 
 
 Injeção, separação deteção 
 
 Separação feita por altas voltagens – migração para polos opostos – negativo para positivo 
 
 As cadeias de menores dimensões finalizam primeiro a corrida 
 
 A deteção é feita por um detetor que mede a fluorescência emitida pelos fluorocromos 
(primers) 
 
 
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 Sequenciadores automáticos 
 
 Eletroforese capilar em gel 
 
 Injeção, separação deteção 
 
 Separação feita por altas voltagens – migração para polos opostos – negativo para positivo 
 
 As cadeias de menores dimensões finalizam primeiro a corrida 
 
 A deteção é feita por um detetor que mede a fluorescência emitida pelos fluorocromos 
(primers) 
 
 
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500 400 300 100 200 600 
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Obrigado 
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