Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Apostila Perito Criminal Informações para compra: Site www.concurshop.lojaintegrada.com.br APOSTILA COLORIDA (300,00) – bit.ly/apostilaperitocolor APOSTILA PRETO E BRANCO (250,00) – bit.ly/apostilaperito Pagamento via pagseguro, há opções de parcelamento Frete por conta do comprador Prazo de 6 dias úteis adicionado ao tempo do frete, pois a apostila é feita sob encomenda – provavelmente consigo enviar em até 2 dias, ou no mesmo dia, caso tenha à pronta entrega Alguns feedbacks 1 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l APRESENTAÇÃO Olá! Meu nome é Leilane, tenho 23 anos e sou formada em Biomedicina pela Universidade Estadual de Maringá. Comecei a estudar para concursos de Perito Criminal em 2015, mas só consegui orientar bem meus estudos e estudar com disciplina a partir de 2016. Desde então, tenho percebido a enorme escassez de conteúdo específico para a minha área nos concursos de Perito Criminal. Há cursos online que abordam as matérias muito superficialmente, e livros de graduação que as abordam de uma forma muito aprofundada. Com o tempo, passei a compor meus próprios cadernos e resumos, tentando achar um “meio termo” que fosse suficiente para os concursos de Perito Criminal. Sempre guiei meus estudos me baseando nas questões de concurso anteriores, o que também era/é um desafio, já que são relativamente poucas questões e são difíceis de encontrar. Além de comprar livros específicos, sempre fiz muita pesquisa na internet, li artigos e vi vídeos para tentar encontrar determinados conteúdos. Com o instagram @concurseira_pc, percebi que muitas pessoas esbarravam nas mesmas dificuldades que eu. Em 2016 prestei meu primeiro concurso para Perito Criminal, que foi o da Polícia Civil do Distrito Federal. Fiquei empatada em 12º lugar com outras pessoas, dentre mais de 1600 candidatos. Com isso, percebi que embora tivesse minhas dificuldades em procurar materiais específicos, talvez estivesse no caminho certo. Comecei então a pensar em uma maneira de ajudar outras pessoas que estudam ou desejam estudar para essa área, e a ideia da apostila surgiu. Mais recentemente, em 2017, prestei o concurso da Polícia Científica do Paraná, e conquistei o 2º lugar na fase objetiva. Minha intenção com essa apostila não é esgotar todos os conteúdos de todos os editais, e sim fazer um “compilado” dos assuntos mais cobrados. Tentei explicar os assuntos objetivamente, mas de uma forma que alguém que nunca tenha estudado essas matérias também possa entender. Além disso, coloquei várias questões de concursos para treino no final de cada capítulo. Basicamente, tudo que eu já estudei eu coloquei aqui. Levando em conta meus resultados em concursos, acredito que essa apostila forneça uma boa base para quem almeja o cargo de Perito Criminal nas áreas de Biomedicina e Biologia. Não deixem de procurar explicações adicionais, vídeos, artigos, caso restem dúvidas sobre os tópicos abordados aqui. Façam e refaçam as questões dessa apostila, pois as bancas tendem a repetir os conteúdos. Sem mais comentários, espero, sinceramente, que essa apostila seja de alguma ajuda na conquista do seu sonho! Bons estudos! Leilane Verga. 2 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l SUMÁRIO 1. Biologia celular ......................................... 10 Células procariontes .................................... 10 Células eucariontes ...................................... 10 Células eucariontes vegetais e animais ... 10 Citoplasma ................................................... 11 Depósitos citoplasmáticos ....................... 11 Composição iônica ................................... 11 Membrana celular ........................................ 12 Composição .............................................. 12 Proteínas da membrana ...................... 12 Mosaico fluido ......................................... 12 Glicocálice ................................................ 12 Especializações ......................................... 13 Microvilosidades .................................. 13 Cílios e flagelos ..................................... 13 Junção oclusiva ..................................... 13 Desmossomos ....................................... 13 Junção comunicante ............................. 13 Interdigitações ...................................... 13 Fluidez da membrana .............................. 13 Transporte entre membranas .................. 14 Transporte passivo ............................... 14 Transporte ativo ................................... 15 Transporte acoplado ............................ 15 Endocitose............................................ 15 Exocitose .............................................. 16 Núcleo .......................................................... 16 Cromatina ................................................ 16 Cromossomos .......................................... 16 Nucléolo ................................................... 17 Organelas ..................................................... 17 Mitocôndrias ............................................ 17 Retículo endoplasmático ......................... 17 Retículo endoplasmático rugoso ......... 18 Ribossomos ................................... 18 Retículo endoplasmático liso ................18 Endossomos ..............................................19 Complexo de Golgi ....................................19 Lisossomos ................................................19 Peroxissomos ............................................20 Multiplicação dos peroxissomos...........20 Glioxissomos .........................................20 Plastos .......................................................20 Cloroplastos ..........................................20 Teoria endossimbiótica .........................21 Vacúolos....................................................21 Citoesqueleto ................................................21 Metabolismo celular .....................................22 ATP e energia ............................................22 Fotossíntese ..............................................23 Etapas da fotossíntese ..........................23 Fase clara (fotoquímica) ............... 23 Fase escura (química) ................... 24 Fatores que influenciam a fotossíntese 24 Fatores limitantes intrínsecos ....... 24 Fatores limitantes extrínsecos ...... 24 Quimiossíntese .........................................25 Fermentação .............................................25 Fermentação alcoólica ..........................26 Fermentação lática ...............................26 Respiração ................................................26 Glicólise .................................................27 Ciclo de Krebs .......................................27 Cadeia respiratória ...............................27 ATP-sintase mitocondrial ......................27 Ciclo celular ...................................................28 Intérfase ....................................................28 Fase G0 .................................................28 3 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Fase G1 ................................................. 28 Fase S ................................................... 29 Fase G2 ................................................. 29 Mitose ...................................................... 29 Prófase ................................................. 29 Metáfase .............................................. 30 Anáfase ................................................ 30 Telófase ................................................ 30 Citocinese ...................................... 30 Meiose ..................................................... 31 Meiose I ...............................................31 Prófase I ........................................ 31 Metáfase I ..................................... 31 Anáfase I ........................................ 31 Telófase I ....................................... 32 Meiose II .............................................. 32 Prófase II ....................................... 32 Metáfase II .................................... 32 Anáfase II ....................................... 32 Telófase II ...................................... 32 Questões ...................................................... 33 Gabarito ................................................... 39 Referências .................................................. 40 2. Biologia Molecular ................................... 41 Organização do genoma humano ................ 41 Cromossomos .......................................... 41 Cromátides ........................................... 41 Centrômero .......................................... 41 Empacotamento do DNA ..................... 42 Cromatina interfásica ............................... 42 Eucromatina ......................................... 42 Heterocromatina .................................. 43 Telômeros ............................................ 43 Bandeamento cromossômico .................. 43 Anomalias cromossômicas ....................... 43 Anomalias numéricas ........................... 44 Anomalias estruturais .......................... 44 Dissomia uniparental ............................... 44 Replicação .....................................................44 Primers ..................................................45 Fragmentos de Okazaki ........................45 Principais enzimas da replicação ..............46 Topoisomerases (girases) .....................46 Helicases ...............................................46 Proteínas de ligação à fita simples .......46 Primases ................................................46 DNA polimerases ..................................46 DNA polimerases em eucariotos .. 46 DNA ligases ...........................................46 Replicação em procariotos e eucariotos ..............................................................46 Organização gênica .......................................47 Gene ..........................................................47 Pseudogenes .........................................47 Genes de RNA não-codificadores .........47 Micro-RNA (miRNA) ...................... 47 Expressão gênica ..........................................48 Transcrição ................................................48 Promotores ...........................................48 Término da transcrição .........................49 Processamento do RNA ............................49 Capeamento 5’......................................49 Poliadenilação 3’ ...................................49 Splicing alternativo ...............................49 Tradução ...................................................50 Ribossomos eucariotos .........................50 Códons ..................................................50 Anticódons ............................................51 Início da tradução .................................51 Término da tradução ............................52 Processamento pós-traducional ...........52 Tradução em procariotos......................52 Regulação da expressão em eucariotos ...52 Questões .......................................................53 Gabarito ....................................................59 Referências ...................................................59 3. Técnicas em Biologia Molecular ...............60 4 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Extração do DNA .......................................... 60 Princípios da extração do DNA ................ 60 Ruptura de células e tecidos ................ 60 Lise de membranas .............................. 60 Remoção de proteínas e constituintes citoplasmáticos .................................... 60 Armazenamento das soluções com DNA ............................................................. 61 Extração orgânica (fenol-clorofórmio) ..... 61 Ebulição e quelação (Chelex) ................... 61 FTA-paper ................................................. 62 Extração com sílica ................................... 62 Extração magnética .................................. 63 Extração diferencial ................................. 63 Reação em cadeia da polimerase (PCR) ....... 63 Desnaturação e renaturação do DNA ...... 63 Princípios básicos da PCR ......................... 64 Componentes da PCR ............................... 64 DNA polimerase termoestável ............. 64 Taq polimerase .............................. 64 AmpliTaq Gold polimerase ............ 64 Pfu DNA polimerase ...................... 64 Primers ................................................. 64 DNA molde ........................................... 65 Desoxirribonucleotídeos (dNTPs) ........ 65 Cátions ................................................. 65 Tampão ................................................ 65 Ciclo da PCR ............................................. 65 Fatores que afetam a PCR ........................ 66 Qualidade do molde DNA .................... 66 Inibidores da PCR ................................. 66 Contaminação ...................................... 66 RT-PCR ...................................................... 66 Nested-PCR .............................................. 67 Quantificação do DNA.................................. 67 Absorbância UV ........................................ 68 End-point PCR .......................................... 68 Real-time PCR (qPCR) ............................... 68 TaqMan ................................................ 68 Molecular Beacon .................................68 Análise da qPCR ....................................69 Sequenciamento ...........................................69 Método de Sanger (terminação de cadeia) ..................................................................70 Didesoxirribonucleotídeos ....................70 Princípios do sequenciamento de Sanger ..............................................................70 Sequenciamento manual ......................70 Sequenciamento automático ...............70 Shotgun .....................................................71 Primer walking (Chromosome walking) ....72 Sequenciamento de nova geração (NGS) .72 Pirosequenciamento .............................73 Illumina .................................................73 Ion Torrent ............................................74 Eletroforese ..................................................74 Princípios básicos ......................................74 Matrizes de suporte ..................................74 Agarose .................................................74 Poliacrilamida .......................................74 Eletroforese desnaturante ............ 75 Eletroforese em gel de agarose ................75 Eletroforese em gel de poliacrilamida ......76 SDS-PAGE ..............................................76 Eletroforese bidimensional ...................77 Eletroforese capilar ...................................77 Capilar ...................................................77 Injeção das amostras ............................77 Eletrodos e fluxo ...................................78 Vantagens da eletroforese capilar ........78 Eletroferograma....................................78 Problemas associados à eletroforese capilar ...................................................79 Blotting .........................................................79 Southern blotting ......................................79 Northern Blotting ......................................80Western Blotting .......................................80 Questões .......................................................81 Gabarito ....................................................90 5 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Referências .................................................. 90 4. Genética forense ...................................... 91 Sequências não codificantes ........................ 91 Polimorfismos do DNA ................................. 91 Nomenclatura dos marcadores ............... 92 Minissatélites ............................................... 92 Endonucleases de restrição ..................... 92 Desvantagens do uso de VNTRs ............... 92 AFLP ......................................................... 93 Microssatélites ............................................. 93 Vantagens dos STRs ................................. 93 Escolha dos STRs ...................................... 93 Análise dos STRs ....................................... 93 Interpretação do perfil genético .............. 94 Amelogenina ............................................ 94 STR do cromossomo Y .................................. 94 STR-Y ........................................................ 94 SNP-Y ........................................................ 94 STR do cromossomo X ................................. 94 Aplicações do X-STR ................................. 95 Polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) ... 95 DNA mitocondrial ........................................ 95 Genoma mitocondrial .............................. 96 Heteroplasmia .......................................... 96 Utilizações ................................................ 96 Análise do DNA mitocondrial ................... 96 Interpretação do perfil de mtDNA ........... 97 Questões ...................................................... 97 Gabarito ................................................. 106 Referências ................................................ 106 5. Bioquímica ............................................. 107 Água ........................................................... 107 Principais funções nos seres vivos ......... 108 A água como solvente ............................ 108 Por que a água dissolve sais ............... 108 Sais Minerais .............................................. 109 Importância biológica ............................ 109 Vitaminas ................................................... 109 Carboidratos .............................................. 110 Funções ...................................................110 Classificação ............................................111 Monossacarídeos ................................111 Características dos monossacarídeos .................................................... 111 Ligação glicosídica ....................... 111 Dissacarídeos ......................................111 Oligossacarídeos .................................112 Polissacarídeos....................................112 Reserva energética ..................... 112 Polissacarídeos estruturais ......... 112 Classificação dos polissacarídeos 112 Glicoconjugados ......................................112 Lipídios ........................................................113 Funções biológicas ..................................113 Classificação ............................................113 Glicerídeos ..........................................113 Ácidos graxos .............................. 113 Cerídeos ..............................................114 Fosfolipídios ........................................114 Glicerofosfolipídios ..................... 114 Esfingofosfolipídios ..................... 114 Esteroides ...........................................115 Proteínas .....................................................115 Aminoácidos ...........................................115 Carbono α (alfa) ..................................116 Ligação peptídica ....................................116 Características da ligação peptídica ....116 Estruturas das proteínas .........................116 A α-hélice ............................................116 Folha-β ................................................117 Desnaturação ......................................117 Classificação quanto à organização estrutural ................................................117 Enzimas .......................................................118 Catálise enzimática .................................118 Modelo chave-fechadura ....................119 Modelo ajuste-induzido ......................119 Cinética enzimática .................................119 6 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Velocidade máxima ............................ 119 Equação de Michaelis-Menten .......... 119 Equação do duplo recíproco .............. 120 Fatores que afetam a ação enzimática .. 120 Concentração do substrato ................ 120 Temperatura ...................................... 120 pH ....................................................... 120 Inibição enzimática ................................ 121 Inibição irreversível ............................ 121 Inibição reversível .............................. 121 Inibidor competitivo ................... 121 Inibidor incompetitivo................ 121 Inibidor não-competitivo ........... 122 Inibição mista ............................. 122 Enzimas vs. Catalisadores químicos ....... 123 Nomenclatura das enzimas ........................ 123 Classe 1 – oxirredutases ......................... 123 Classe 2 – transferases ........................... 124 Classe 3 – hidrolases .............................. 124 Classe 4 – liases ...................................... 125 Classe 5 – isomerases ............................ 125 Classe 6 – ligases ou sintetases .............. 125 Ácidos Nucleicos ........................................ 125 Estrutura dos ácidos nucleicos ............... 126 Nucleosídeo ....................................... 126 Nucleotídeo ........................................ 126 DNA ........................................................ 127 Estruturas do DNA ............................. 128 RNA ........................................................ 128 RNA mensageiro ................................ 128 RNA ribossômico ................................ 128 RNA transportador ............................. 129 Aminoacil tRNA sintetases .......... 129 Questões .................................................... 130 Gabarito ................................................. 138 Referências ................................................ 139 6. Genética ................................................. 140 Conceitos ................................................... 140 Quadro de Punnett .....................................140 Leis de Mendel ............................................141 Primeira Lei de Mendel ...............................141 Monoibridismo sem dominância. ...........142 Penetrância incompleta ..........................142 Pleiotropismo..........................................142 Genes letais.............................................142 Gêmeos ...................................................143 Gêmeos monozigóticos ......................143 Gêmeos dizigóticos .............................143 Probabilidades e heredograma ..................143 Probabilidade ..........................................143 Eventos mutuamente exclusivos ........143 Eventos simultaneamente independentes ............................................................144 Heredogramas ........................................144 Elaboração do heredograma ..............144 Análise do heredograma .....................145 Padrões de herança ................................145Herança autossômica dominante .......145 Herança autossômica recessiva ..........146 Herança dominante ligada ao X ..........146 Herança recessiva ligada ao X .............146 Herança ligada ao Y ............................147 Segunda Lei de Mendel ..............................147 Segregação independente de 3 pares de alelos .......................................................148 Meiose e a 2ª Lei de Mendel ..................148 Linkage ....................................................149 Genes ligados ..........................................149 Taxa de permuta .....................................150 Mapa genético ........................................151 Casos de herança ........................................151 Herança ligada ao Y ................................151 Herança influenciada pelo sexo ..............151 Albinismo ................................................152 Hemofilia.................................................152 Daltonismo ..............................................152 Herança dos grupos sanguíneos .................153 Sistema ABO ...........................................153 7 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Sistema MN ............................................ 153 Sistema Rh ............................................. 153 Interação gênica......................................... 153 Interações epistáticas ............................ 153 Interações não epistáticas ..................... 153 Herança quantitativa ............................. 154 Genética populacional ............................... 154 Heterozigosidade ................................... 154 Equilíbrio de Hardy-Weinberg ............... 156 Premissas ........................................... 156 Resultados esperados ........................ 156 Equação de HW .................................. 156 Causas de afastamento do HW .......... 156 Cálculo para saber se uma população está em equilíbrio de HW .......................... 156 Análise estatística de perfil de DNA ........... 159 Subpopulações ....................................... 159 Taxa de probabilidade ........................... 159 Índex de Paternidade ................................. 160 CPI .......................................................... 160 Probabilidade de paternidade ............... 160 Questões .................................................... 161 Gabarito ................................................. 168 Referências ................................................ 169 7. Imunologia ............................................. 170 Sistema Imune ........................................... 170 Conceitos ............................................... 170 Funções do sistema imune .................... 170 Imunidade inata ..................................... 170 Constituintes da imunidade nata ....... 170 Resistência celular ............................. 170 Receptores de reconhecimento de padrões .............................................. 170 Imunidade adquirida .............................. 171 Memória imunológica ........................ 171 Imunidade humoral ........................... 171 Imunidade celular .............................. 172 Natureza clonal da RI adquirida ......... 172 Antígenos ................................................... 172 Tipos de antígenos ................................. 172 Quanto à constituição química ...........172 Quanto à valência ...............................172 Quanto à forma de apresentação .......172 Quanto à reatividade imunológica .....172 Quanto à necessidade de participação do linfócito T ............................................173 Quanto à reatividade com o anticorpo ............................................................173 Anticorpos...................................................173 Funções efetoras dos anticorpos ............173 Estrutura .................................................173 Domínio ..............................................173 Região de dobradiça ...........................173 Clivagem dos anticorpos .....................173 Regiões variáveis.................................174 Regiões constantes .............................174 Cadeia de junção.................................175 Classificações ..........................................175 Classes de anticorpos .................................175 IgG ...........................................................175 IgM ..........................................................176 IgA ...........................................................176 IgD ...........................................................176 IgE ...........................................................176 Ligação antígeno-anticorpo ........................176 Base estrutural ........................................176 Características relacionadas ao reconhecimento do antígeno .................176 Características relacionadas às funções efetoras ...................................................177 Órgãos linfoides ..........................................177 Medula óssea ..........................................177 Timo ........................................................177 Linfonodos ..............................................177 Baço ........................................................177 Células do SI ................................................177 Células apresentadoras de antígenos (APCs) ................................................................177 Eosinófilo ................................................177 Neutrófilo................................................177 8 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Basófilo .................................................. 177 Linfócito ................................................. 178 Monócito ................................................ 178 Imunoensaios ............................................. 178 ELISA ....................................................... 178 Elisa de captura IgM (MAC-ELISA) ...... 178 ELFA ........................................................ 178 Imunocromatografia .............................. 179 Imunofluorescência ............................... 179 Direta ................................................. 179 Indireta ............................................... 179 Questões .................................................... 180 Gabarito ................................................. 185 Referências ................................................ 185 8. Imuno-hematologia ............................... 187 Sistema ABO ............................................... 187 Biossíntese dos antígenos ABO .............. 187 Bases moleculares do sistema ABO ....... 188 Herança dos antígenos A e B ................. 188 Prova de Coombs ....................................... 188 Coombs direto ....................................... 188 Coombs indireto .................................... 189 Antissoros do sistema ABO ........................ 189 Prova direta ............................................ 189 Prova reversa (prova de Simonin) .......... 189 Transfusões sanguíneas ............................. 189 Antígenos ABH das secreções .................... 190 Não-secretores ....................................... 190 Bombaim (Oh) / “Falso O” ...................... 190 Verificação do caráter secretor ............. 191 Sistema de Lewis ........................................ 192 Sistema Rh ................................................. 192 Antígeno RhD ......................................... 192 Antígenos D fraco............................... 193 Antígenos D parciais .......................... 193 Anticorpos do sistema Rh ...................... 193 TipagemRhD .......................................... 193 Eritroblastose fetal ................................. 193 Sistema MN ................................................ 193 Aplicações forenses da tipagem sanguínea 194 Tipagem em manchas de sangue............194 Tipagem em secreções ...........................194 Questões .....................................................195 Gabarito ..................................................200 Referências .................................................200 9. Microscopia ............................................201 Microscopia Óptica .....................................201 Estrutura de um microscópio óptico ......201 Parte mecânica ...................................201 Parte óptica.........................................201 Conceitos ................................................201 Poder de resolução .............................201 Ampliação ...........................................202 Limite de resolução .............................202 Microscopia de campo claro ...................202 Microscopia de campo escuro ................202 Funcionamento ...................................203 Aplicações ...........................................203 Limitações ...........................................203 Microscopia de fluorescência .................203 Aplicações ...............................................204 Microscopia de contraste de fase ...........204 Funcionamento ...................................204 Contraste de fase positivo .......... 205 Contraste de fase negativo ......... 205 Microscópio de contraste de interferência diferencial (DIC) ......................................205 Microscopia de polarização ....................205 Microscopia confocal ..............................206 Aberrações ..............................................206 Esféricas ..............................................206 Cromáticas ..........................................207 Microscopia eletrônica ...............................207 Componentes do microscópio eletrônico ................................................................207 Propriedades ondulatórias dos elétrons ............................................................207 Canhão eletrônico...............................207 Lentes eletrônicas ...............................207 9 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Microscópio eletrônico de transmissão (MET) ...................................................... 207 Composição ........................................ 207 Microscópio eletrônico de varredura (MEV) ............................................................... 208 MET x MEV ............................................. 209 Questões .................................................... 210 Gabarito ................................................. 215 Referências ................................................ 215 10. Luz forense ......................................... 216 Luz e matéria.............................................. 216 Interações da luz com a matéria ................ 216 Luminescência............................................ 216 Métodos de absorção ................................ 217 Manchas de sangue ................................... 217 Fluidos corporais ........................................ 217 Fibras .......................................................... 218 Pegadas ...................................................... 218 Referências ................................................ 218 11. Cadeia de custódia ..............................219 Conceitos ....................................................219 Finalidade ...............................................219 Vestígios, indícios e evidências ...............219 Elementos ...................................................220 Registro documental ...............................220 Rastreabilidade .......................................220 Integridade da prova ..............................220 Início e fim ..................................................220 Centro de custódia ..................................221 Etapas da cadeia de custódia ..................221 Fase externa ........................................221 Fase interna ........................................221 Procedimentos ............................................221 Questões .....................................................222 Gabarito ..................................................224 Referências .................................................225 10 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 1. BIOLOGIA CELULAR A célula é a unidade que constitui os seres vivos, podendo existir isoladamente, nos seres unicelulares, ou formar arranjos ordenados em seres pluricelulares. Todas as células possuem certos componentes básicos, são eles: Membrana plasmática Citosol Cromossomos Ribossomos Há dois tipos básicos de células: procariontes e eucariontes, que se diferenciam basicamente pela localização do material genético nelas. Nos eucariontes, o DNA é delimitado pelo núcleo, enquanto nos procariontes, o DNA está concentrado no nucleoide, que não é uma região cercada por membranas. Células procariontes Nas células procariontes, a única membrana existente é a membrana plasmática. Elas não possuem membranas que separam os cromossomos do citoplasma – o material genético está disperso em uma região não delimitada, o nucleoide. Os seres com células procariontes são chamados de procariotas – as bactérias (as cianofíceas, ou algas azuis, também são bactérias). No citoplasma das bactérias há os polirribossomos, que são ribossomos ligados a moléculas de RNA mensageiro. As células procariontes não se dividem por mitose, e seus filamentos de DNA não sofrem o processo de condensação que leva à formação de cromossomos visíveis durante a divisão celular. As células procariontes não possuem organelas, ou seja, não apresentam nenhuma outra membrana no citoplasma além da que separa a célula do meio externo (membrana plasmática). Em algumas células pode haver invaginações da membrana plasmática, que se enrolam no citoplasma e dão origem aos mesossomos. Os procariotos não possuem citoesqueleto. Sua forma é mantida pela parede extracelular, que é sintetizada no citoplasma e agregada à superfície externa da membrana plasmática. Células eucariontes As células eucariontes apresentam duas partes morfologicamente bem distintas: o citoplasma e o núcleo, que são separados pelo envoltório nuclear. O citoplasma das células eucariontes se apresenta subdividido em compartimentos, nos quais um extenso sistema de membranas cria microrregiões no citoplasma, que contêm moléculas diferentes que executam funções especializadas. Além disso, há grande diferenças enzimáticas entre os diversos compartimentos. Essa separação das atividades das células eucariotas permite que elas atinjam maior tamanho, sem prejuízo das suas funções. Células eucariontes vegetais e animais Existem algumas características que distinguem as células eucariontes vegetais das animais, que estão sintetizadas a seguir: Figura 1. Células eucariotas e procariotas. Fonte: Passei na Fuvest. 46 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Principais enzimas da replicação Topoisomerases (girases) Iniciam o processo de desenrolamento do DNA pela quebra de uma das fitas de DNA, aliviando a tensão que mantém a hélice em sua forma enrolada e superenrolada. Helicases Desenrolam a dupla-hélice na forquilha de replicação. Proteínas de ligação à fita simples Também conhecidas como proteínas SSB. Mantêm a estabilidade da forquilha de replicação. O DNA fita simples é bastante vulnerável ao ataque enzimático e as proteínas ligadas o protegem da degradação. Primases Aprimase é uma RNA polimerase! Ela adiciona pequenos trechos de RNA (primers) de aproximadamente 10 nucleotídeos para que a DNA polimerase possa realizar a síntese das fitas (irá fornecer o grupo 3’ OH livre). Ela não possui atividade revisora, e os primers adicionados pela primase podem conter vários erros de pareamento, mas isso não irá constitui fontes de mutação porque todos os primers serão removidos e substituídos posteriormente. DNA polimerases Sintetizam novas fitas de DNA, que é dependente da existência de uma fita molde DNA. Também exerce atividades de revisão e reparo do DNA, o que significa que qualquer base incorporada incorretamente durante a replicação pode ser identificada, removida e reparada. O DNA também pode ser sintetizado a partir de um molde de RNA, utilizando uma DNA- polimerase dependente de RNA (transcriptase reversa). Um exemplo são as telomerases, que são transcriptases reversas que realizam a replicação dos telômeros. Existem aproximadamente 20 tipos diferentes de DNA-polimerases e mamíferos. As de maior importância em provas estão resumidas a seguir: DNA polimerase Função DNA α Síntese dos fragmentos de Okazaki na fita retardada e início da síntese nas origens de replicação DNA δ Síntese da fita retardada DNA β Reparo por excisão de base DNA ε Síntese da fita líder DNA γ Síntese de DNA mitocondrial A maioria das DNA-polimerases clássicas possuem atividade 3’5’ exonuclease, o que é importante para a revisão e remoção de bases incorretas: isso resulta em uma replicação de alta fidelidade. DNA polimerases em eucariotos DNA polimerase III – realiza a síntese propriamente dita do DNA, adicionando nucleotídeos à extremidade 3’OH. DNA polimerase I – remove os primers de RNA e preenche os espaços restantes com DNA DNA polimerase II – atua no reparo DNA ligases Necessárias para fechar falhas deixadas na fita de DNA recém-sintetizada, após a remoção dos primers de RNA e o preenchimento dessas lacunas pela DNA-polimerase. Elas catalisam a formação de uma ligação fosfodiéster entre os grupos 3’OH e 5’fosfato adjacentes e não ligados. Replicação em procariotos e eucariotos Quadro de principais diferenças: EUCARIOTOS PROCARIOTOS Múltiplas origens de replicação Apenas uma origem de replicação Diversas DNA polimerase DNA polimerase I, II e III Tempo maior de replicação Tempo menor de replicação É muito importante saber o papel das enzimas envolvidas na replicação do DNA, assunto muito cobrado! 53 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Questões 1) Banca: FDRH Órgão: IGP-RS Prova: Papiloscopista Policial Em qual dos cromossomos derivados ocorreu uma translocação? a) No I. b) No II. c) No III. d) No IV. e) No V. 2) Banca: FGV Órgão: FIOCRUZ Prova: Tecnologista em Saúde - Citogenética Laboratorial Sobre a heterocromatina nos cromossomos humanos é correto afirmar que: a) inicia sua replicação antes da eucromatina, caracteristicamente no início da fase S. b) pode ser classificada em constitutiva ou facultativa, sendo a cromatina X um exemplo de heterocromatina facultativa. c) a técnica de banda Q cora especificamente a heterocromatina constitutiva. d) não está presente no cromossomo Y. e) a heterocromatina constitutiva consiste de DNA repetitivo altamente expresso. 3) Banca: VUNESP Órgão: PC-SP E: Auxiliar de Necropsia Na divisão celular meiótica, ou meiose, pode ocorrer a não disjunção cromossômica. A ocorrência de uma não disjunção cromossômica na primeira divisão da meiose resultará na produção de gametas a) com cromossomos contendo alterações estruturais. b) em que todos eles conterão dois núcleos. c) em que todos eles conterão cromossomos com dois centrômeros. d) em que todos eles serão polinucleados. e) com aumento ou redução no número de cromossomos. 4) Banca: VUNESP Órgão: PC-SP Prova: Atendente de Necrotério Policial O núcleo é considerado uma das principais estruturas de uma célula eucariótica. Nele estão contidos os cromossomos, que são formados por a) vitaminas cujo papel é regular a hereditariedade. b) RNA cujo papel é realizar a respiração celular. c) lipídios cujo papel é realizar a transmissão genética. d) açúcares cujo papel é impedir a entrada de substâncias. e) DNA cujo papel é controlar as atividades celulares. 5) Banca: CESPE Órgão: DPF Prova: Perito Criminal Federal A respeito da expressão gênica e da organização dos cromossomos, julgue o item subsecutivo. A acetilação de resíduos de lisinas na cauda N- terminal de histonas nucleossômicas pelas HATs ou histonas-acetiltransferases promove uma descondensação parcial da cromatina, tornando- a ativa para a transcrição. 6) Banca: FGV Órgão: FIOCRUZ Prova: Tecnologista em Saúde Durante a replicação do DNA: a) a DNA helicase separa o DNA bifilamentar. b) o DNA é sintetizado em um único sentido. c) os fragmentos de Okazaki são sintetizados somente depois de terminada a síntese da fita contínua de DNA. d) o DNA é sintetizado de modo conservativo. e) a base uracila é inserida para parear com a base Adenina. 54 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 7) Banca: ACAPLAM Órgão: Prefeitura de Aroeiras – PB Prova: Professor - Ciências Sobre a replicação de DNA, marque a alternativa errada: a) DNA polimerase é uma enzima que une nucleotídeos para compor uma segunda cadeia de polinucleotídeos em cada DNA que é complementar aos primeiros filamentos de DNA b) a replicação de DNA exige a ação de um conjunto composto por muitas enzimas e proteínas c) na divisão de uma célula, cada molécula de DNA se replica e cada uma das cópias idênticas do DNA produzida é distribuída a uma célula filha d) diz-se que a replicação é semiconservadora, pois metade do DNA original é “conservado” em cada molécula nova de DNA e) NDA 8) Banca: FGV Órgão: FIOCRUZ Prova: Tecnologista em Saúde No processo de replicação do DNA, as topoisomerases são enzimas que catalisam: a) a quebra e a religação da cadeia polinucleotídica do DNA. b) a quebra das pontes de hidrogênio do DNA. c) a síntese da nova cadeia de DNA. d) a ligação dos fragmentos de Okazaki. e) a adição de unidades repetitivas nas terminações cromossômicas. 9) Banca: FGV Órgão: FIOCRUZ Prova: Tecnologista em Saúde - Genômica Funcional e Sequenciamento de DNA A enzima DNA polimerase é responsável pela replicação do DNA, no entanto ela não atua sozinha durante este processo. Assinale abaixo a afirmativa que indica um componente que não atua na replicação do DNA. a) A enzima primase. b) A enzima helicase. c) A enzima girase. d) As proteínas de ligação ao DNA unifilamentar. e) A enzima RNA polimerase II. 10) Banca: IADES Órgão: PC-DF Prova: Perito Criminal - Ciências Biológicas A replicação do DNA ocorre em uma estrutura chamada de forquilha de replicação e requer a cooperação de várias proteínas, entre elas a (1) DNA-primase e as (2) topoisomerases. Quanto a essas duas enzimas, assinale a alternativa correta. a) (1) É responsável pela correção exonucleolítica durante a replicação do DNA, atuando como uma enzima de autocorreção; (2) auxiliam na abertura da dupla-hélice de DNA à frente da forquilha de replicação. b) (1) Catalisa a adição sequencial de um desoxirribonucleotídeo à extremidade 3’-OH da cadeia polinucleotídica; (2) desestabilizam as hélices de DNA por ligarem-se de maneira forte e cooperativa, expondo as fitas de DNA sem encobrir as respectivas bases. c) (1) Participa da síntese de pequenos iniciadores de RNA na fita descontínua; (2) são responsáveis pela ocorrência de uma reação reversível de quebra de DNA, de forma a aliviar a tensão causada pelo enrolamento helicoidal e os problemas de emaranhamento do DNA. d) (1)Mantém a DNA-polimerase deslizando-se sobre o DNA; (2) ligam-se covalentemente a um fosfato, clivando uma ligação fosfodiéster na cadeia de DNA em uma reação reversível, de forma a evitar o emaranhamento do DNA durante a replicação. e) (1) Auxilia na abertura da dupla-hélice para permitir que as fitas sejam copiadas; (2) degradam os iniciadores de RNA, para ligar os fragmentos descontínuos de DNA formados na fita descontínua. 11) Banca: CESPE Órgão: SEGESP-AL Prova: Perito Criminal – Biomedicina No processo de replicação do DNA, indicado na figura pelo número 1, a síntese é dependente da complementariedade entre as bases nitrogenadas. 60 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 3. TÉCNICAS EM BIOLOGIA MOLECULAR Extração do DNA Uma amostra coletada de uma cena de crime contém numerosas substâncias além do DNA. As moléculas de DNA precisam ser separadas desse outro material antes de serem analisadas. Várias técnicas de extração de DNA já foram desenvolvidas, mas elas seguem alguns passos básicos que estão descritos a seguir. Princípios da extração do DNA Ruptura de células e tecidos Para se ter acesso ao conteúdo celular, é preciso romper células e tecidos. Para isso são usados: Proteinase K – enzima que rompe ligações peptídicas, que trabalha muito melhor na presença de um detergente em temperaturas elevadas (essas condições fazem com que as proteínas sejam desnaturadas e consequentemente fiquem mais expostas à ação da proteinase K). Ela é relativamente resistente à desnaturação. A proteinase K hidrolisa RNAses, DNAses e contaminantes, colaborando na ruptura das células. Outros métodos usados para romper células são: tratamento alcalino, aquecimento, métodos mecânicos. Quando a amostra consiste de ossos e dentes, é necessário remover primeiro a matriz calcificada que protege as células. Esse procedimento é feito após limpeza, corte e pulverização do osso. Em seguida, adiciona-se algum agente quelante (como o EDTA), que irá sequestrar os íons de cálcio e realizar a desmineralização da matriz. Lise de membranas Detergentes – são anfipáticos, portanto, interagem com a membrana lipídica e suas proteínas, causando desestabilização e por fim rompimento (penetram na bicamada). Alguns dos detergentes mais usados nas técnicas envolvendo DNA são: SDS, Triton, Tween 20. Agentes caotrópicos – na presença de sais, agentes caotrópicos como a ureia diminuem o efeito hidrofóbico da camada lipídica, afetando a sua integridade. Eles também desestabilizam forças intramoleculares das proteínas (ligações não-covalentes), causando desnaturação proteica. Isso ajuda a retirar as proteínas que estão associadas ao DNA (histonas). A lise das membranas geralmente ocorre junto com um tampão em que o pH mantém as DNAses inativas. Esse tampão também irá conter agentes quelantes (EDTA, Chelex) que se ligam aos cátions que são cofatores de DNAses, inativando- as. O principal cátion desse processo é o Mg2+. Agentes redutores (DTT, mercaptoetanol) também podem ser usados a fim de inibir processos de oxidação que danificam o DNA. Opcionalmente, também é possível usar RNAses que degradam o RNA da amostra. Remoção de proteínas e constituintes citoplasmáticos Basicamente, as diferentes técnicas de extração de DNA são diferenciadas nessa etapa. Solventes orgânicos – removem proteínas e lipídios, baseando-se nas diferenças de afinidade pelo solvente. Ao passo que os lipídios são solúveis no solvente e permanecem na fase orgânica, o DNA por ser apolar permanece na fase aquosa (sobrenadante). As proteínas ficam na camada intermediária em precipitados. Ligação do DNA a material sólidos – o DNA pode se ligar seletivamente a materiais sólidos, como a sílica, na presença de soluções salinas caotrópicas. Esses sais retiram o esqueleto de hidratação do DNA, expondo os fosfatos negativos, o que faz com que o DNA passe a interagir com a sílica de carga positiva em pH < 7.5. Salting-out – quando adicionamos grande quantidade de sal a uma solução contendo proteínas, a água que solvata as proteínas 72 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Primer walking (Chromosome walking) O método de Primer walking (ou Chromosome walking) é usado preferencialmente para sequências de DNA entre 1.3 e 7 kb (quilobases). Ele consiste em dividir um fragmento longos em vários menores consecutivos. O fragmento desejado primeiramente é sequenciado como se fosse um fragmento menor, utilizando um primer complementar a uma sequência adjacente à que se deseja sintetizar. Isso permite a identificação das primeiras 1000 bases (aproximadamente). A partir desse segmento sequenciado, constroem- se novos primers, que são complementares às 20 bases finais da sequência conhecida, o que permite o sequenciamento do próximo fragmento de 1000 bases. Dessa forma, se “caminha” (walk) no genoma. Figura 67. Esquema do sequenciamento Chromosome Walking. Fonte: University of Notre Dame. Sequenciamento de nova geração (NGS) Durante décadas o método de Sanger foi praticamente a única opção utilizada para sequenciamento de DNA. Nos últimos anos surgiram tecnologias de sequenciamento em larga escala que foram denominadas de “next- generation sequencing” (NGS). Há diversas novas tecnologias baseadas no NGS, mas todas elas seguem as mesmas etapas iniciais: 1) Fragmentação aleatória do DNA – enzimaticamente ou por sonicação, de forma a criar milhares de fragmentos menores – são os chamados templates. 2) Adaptadores são incorporados aos templates – são pequenos pedaços de DNA dupla fita sintético (sequência conhecida), que, ligados pela DNA ligase, permitem que as sequências aleatórias geradas sejam ligadas a uma outra contraparte complementar. 3) Amplificação da biblioteca – aumenta a fonte de sinal para o detector do sequenciador. Há diferentes modos de amplificação, que usam PCR para criar grandes aglomerados de DNA. a. PCR de emulsão – usa pequenas esferas (beads) cobertas com a sequência complementar ao adaptador, imersas em óleo de emulsão. Elas fixam os templates e servem como primers para a amplificação. b. Bridge PCR – os templates são ligados por uma de suas extremidades a uma superfície, onde ocorrerá a amplificação. Figura 68. Fragmentos ligados a adaptadores. Fonte: 3402 Bioinformatics. Figura 69. PCR de emulsão. Fonte: Snipacademy Bioinformatics. 91 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 4. GENÉTICA FORENSE Sequências não codificantes Mais de 90% do genoma humano consiste de sequências não codificantes entre os genes. Essas regiões contêm grande quantidade de DNA repetitivo. Repetições em tandem são unidades de repetição dispostas em sequência nas regiões não codificantes do DNA. DNA satélite é um tipo de sequência em tandem, e é assim chamado por causa da observação de bandas satélites no DNA após centrifugação de gradiente de densidade. O DNA satélite pode ser encontrado nos centrômeros e telômeros, e é composto de longas sequências de repetições. Os minissatélites e microssatélites são dois outros tipos de repetições em tandem, só que menores que o DNA satélite. Os minissatélites, também conhecidos como VNTR (variable number tandem repeats) são maiores, compostos de unidades de repetição de 10-100 nucleotídeos de extensão. Os microssatélites, também conhecidos como STR (short tandem repeat) ou SSR (simple sequence repeat) possuem unidades de repetição de 2-6 nucleotídeos. Polimorfismos do DNA A maioria das sequências do genoma humano é semelhante entre diferentes indivíduos. As diferenças que ocorrem são chamadas de polimorfismos. Um segmento do DNA pode ser chamado de polimórfico quando sua frequência populacional é maior ou igual a 1%. Polimorfismo de sequência – quando a sequência difere na sequência de nucleotídeos. Polimorfismo de comprimento – quando a diferença resideno número de repetições de uma sequência tandem. Figura 89. Tipos de polimorfismo. Fonte: Forensic DNA Typing. Um polimorfismo pode ocorrer em qualquer lugar do genoma, incluindo no meio de genes. Muitos polimorfismos do DNA são úteis para estudos de mapeamento genético, e são chamados de marcadores de DNA. A maioria dos polimorfismos consiste de SNPs (single nucleotide polymorphisms), que são mudanças em um único par de base ou mutação de ponto. Cerca de 1 milhão de SNPs foram identificados no genoma humano. Os polimorfismos de STR e VNTR também são muito úteis no contexto forense. Alguns dos marcadores de DNA são altamente polimórficos, e o número de unidades de repetição varia entre os indivíduos de uma população. É improvável que dois indivíduos tenham exatamente a mesma combinação de polimorfismos, se um número suficiente de marcadores for analisado. Assim, um perfil genético pode ser usado para identificação humana. As formas alternativas de polimorfismos de DNA são chamadas de alelos. Se alguém possui o mesmo alelo nos dois cromossomos, é chamado de homozigoto; se dois alelos diferentes estão presentes nos cromossomos homólogos, então chama-se de heterozigoto. A combinação de alelos em um certo lócus é o genótipo. Os alelos são definidos de acordo com o número de repetições da sequência. Exemplo: o alelo 5 do marcador X tem 5 repetições dessa sequência. No caso de repetição de sequências incompletas, utiliza-se um ponto decimal para separar as 107 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 5. BIOQUÍMICA Uma das evidências da evolução biológica e da ancestralidade comum dos seres vivos é que todas as formas de vida possuem composição química semelhante. Na composição química das células dos seres vivos, são estudados dois grandes grupos de substâncias: as inorgânicas que são a água e os sais minerais e as substâncias orgânicas, os carboidratos, os lipídios, as proteínas e os ácidos nucléicos. As substâncias orgânicas são formadas por cadeias carbônicas com diferentes funções orgânicas. Dos elementos químicos encontrados na natureza, quatro são encontrados com maior frequência na composição química dos seres vivos, sendo eles o carbono (C), o oxigênio (O), o nitrogênio (N) e o hidrogênio (H). Além desses quatro elementos, outros são biologicamente importantes como o sódio (Na), o potássio (K), o cálcio (Ca), o fósforo (P), o enxofre (S), entre outros. Apesar de existirem inúmeras maneiras desses elementos se combinarem para a formação das substâncias inorgânicas e orgânicas, alguns tipos de substâncias existem em maior quantidade nos seres vivos. Água A agua é a substancia mais abundante dentro e fora do corpo dos seres vivos. No homem, representa cerca de 65% de sua massa e perdas maiores que 15% (desidratação) podem ter consequências graves, devido à diminuição do volume de líquido circulante. Sua proporção varia de uma espécie para outra, de acordo com a idade (diminui com o envelhecimento), com o sexo e de um tecido para outro. O surgimento e a manutenção da vida estão associados a ela. As propriedades da água que a tornam fundamental para os seres vivos se relacionam com sua estrutura molecular, constituída por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio por ligações covalentes. Embora a molécula como um todo seja eletricamente neutra, a distribuição do par eletrônico em cada ligação covalente é assimétrica, deslocada para perto do átomo de oxigênio. Assim, a molécula tem um lado com predomínio de cargas positivas e outro com predomínio de cargas negativas. Moléculas assim são chamadas polares. Quando os átomos de hidrogênio de uma molécula de água (com carga positiva) se colocam próximos ao átomo de oxigênio de outra molécula de água (com carga negativa) se estabelece uma ligação entre eles, denominada ponte de hidrogênio. Figura 99. Moléculas de água formando ponte de hidrogênio. Fonte: Toda Matéria. Essa ligação garante a coesão entre as moléculas, o que mantém a água fluida e estável nas condições habituais de temperatura e pressão. Algumas das mais importantes propriedades da água se relacionam com suas ligações de hidrogênio. Tensão superficial: coesão entre as moléculas da superfície, formando uma "rede". CHON Mnemônico para lembrar os principais elementos que compõem os seres vivos 114 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l ÓLEOS – origem vegetal. São líquidos à temperatura ambiente. Isso acontece porque os ácidos graxos que compõem a gordura vegetal contêm mais insaturações (ligações duplas). GORDURAS – origem animal. São sólidos à temperatura ambiente. Compostos por ácidos graxos saturados. Cerídeos São lipídios formados pela união de ácido graxo de cadeia longa (de 14 a 36 átomos de carbono) com um álcool de cadeia longa (de 16 a 30 átomos de carbono) – são altamente insolúveis em água, e sólidos à temperatura ambiente. As ceras possuem importância biológica no revestimento e proteção de superfícies dos corpos dos seres vivos, revestem as folhas e frutos dos vegetais, diminuindo a taxa de transpiração, pois funcionam como material impermeabilizante. As secreções oleosas das glândulas sebáceas protegem a superfície corporal dos mamíferos contra ressecamento. A secreção oleosa da glândula uropigiana das aves lubrifica as penas, evitando que as mesmas fiquem encharcadas no ambiente aquático. Fosfolipídios São lipídios formados por ácido graxo, glicerol e o grupo fosfato e são a principal classe de lipídios presentes nas estruturas da membrana celular. Podem ser glicerofosfolipídios ou esfingolipídios. Glicerofosfolipídios São os mais abundantes nas membranas biológicas. Figura 110. Estrutura dos fosfolipídios - glicerofosfolipídios. Fonte: Bioquímica da Nutrição. Dependendo do grupo da cabeça polar, pode apresentar cargas diferentes, alterando as propriedades da membrana. Esfingofosfolipídios Possuem uma esfingosina unida a um ácido graxo a cabeça polar com um fosfato. Figura 111. Estrutura de um fosfolipídio - esfingofosfolipídio. Fonte. Bioquímica da Nutrição. Esfingomielinas são esfingofosfolipídos que contêm como grupo cabeça polar a fosfocolina Ácidos graxos (AG) saturados são menos reativos do que os Ags com insaturações. Em todos os AGs que ocorrem naturalmente, as duplas encontram-se na configuração cis. Ácidos graxos trans podem ser obtidos de laticínios e da carne, e também a partir da hidrogenação catalítica parcial de um AG insaturado. GORDURAS TRANS Ainda não se sabe o mecanismo exato por que atuam, mas o consumo excessivo de gorduras trans pode causar aumento do colesterol total e do colesterol ruim (LDL), redução do colesterol bom (HDL) e aumentar as chances de aparecimento de ateroma. Para aumentar o prazo de validade de óleos utilizados em frituras a altas temperaturas, aumenta-se a concentração de AGs saturados por meio de hidrogenação catalítica. A hidrogenação catalítica dos AG também é utilizada para a obtenção de margarinas a partir de óleos vegetais, no entanto, ela pode dar origem a AGs trans quando parcial. 126 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l Existem dois tipos de ácido nucleico: o ácido desoxirribonucleico, mais conhecido como DNA e o ácido ribonucleico, conhecido como RNA. Estrutura dos ácidos nucleicos Os ácidos nucleicos são constituídos por três diferentes componentes: Pentoses: são carboidratos cuja molécula é formada por cinco carbonos. A pentose que forma o DNA é conhecida como desoxirribose, enquanto a do RNA é chamada ribose (daí os nomes desoxirribonucleico e ribonucleico). Elas diferem pela presença ou ausência do grupo hidroxila no C2’ da pentose. Figura 133. Pentoses que formam os ácidos nucleicos; a ribose e a desoxirribose diferem pela presença ou ausência do grupamento hidroxila (OH) no C2’ da pentose. Fonte:Só Biologia. Bases nitrogenadas: são compostos cíclicos que contêm nitrogênio. As bases nitrogenadas são cinco: adenina, citosina, guanina, timina e uracila; e destas somente as três primeiras são encontradas tanto no DNA quanto no RNA. A base nitrogenada timina ocorre somente no DNA, enquanto a uracila é uma base exclusiva do RNA. Diferentemente dos resíduos de açúcar e fosfato, as bases de uma molécula de ácido nucleico variam. A sequência de bases identifica o ácido nucleico e determina a sua função. As bases nitrogenadas são constituídas de anéis heterocíclicos de carbono e por átomos de nitrogênio, podendo ser divididas em duas classes: Purinas (A e G) – possuem dois anéis interligados (maior peso molecular). Pirimidinas (C, T e U) – possuem um anel simples. Figura 134. Bases nitrogenadas. Fonte: InfoEscola. Fosfato: um radical derivado da molécula do ácido fosfórico, composto químico responsável pelo caráter ácido dos ácidos nucleicos. Nucleosídeo Um nucleosídeo é um resíduo composto por BASE + AÇÚCAR. Nucleotídeo A união das pentoses às bases nitrogenadas e aos fosfatos forma um trio molecular que recebe o nome de nucleotídeo. Ambos os tipos de ácidos nucleicos são compostos por uma sequência de nucleotídeos, que são ligados entre si por meio dos radicais fosfatos, formando longas cadeias polinucleotídicas. Os nucleotídeos detêm grandes quantidades de energia, o que contribui para a realização de diversos processos metabólicos. Figura 135. Estrutura do nucleosídeo (base nitrogenada + açúcar) e do nucleotídeo (nucleosídeo + fosfato). Fonte: UFV Genética Molecular. RIBOSE – Possui o grupamento C2’OH DESOXIRRIBOSE – Não possui o grupamento C2’OH, apenas um hidrogênio ligado ao carbono nessa posição. Ligação glicosídica – une a base nitrogenada à pentose (açúcar). 140 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 6. GENÉTICA Conceitos A Genética é a parte da Biologia que estuda a hereditariedade, ou seja, a forma como as características são repassadas de geração para geração. Considera-se que essa ciência se iniciou com os experimentos e leis propostas por um monge chamado Gregor Mendel. Gene é a unidade fundamental da hereditariedade. Cada gene é formado por uma sequência específica de ácidos nucléicos. Os genes controlam não só a estrutura e as funções metabólicas das células, mas também todo o organismo. Quando localizados em células reprodutivas, eles passam sua informação para a próxima geração. Um locus (plural loci) é uma localização cromossômica única que define a posição de um gene específico ou de uma sequência de DNA. Alelos são versões alternativas de um gene. Por exemplo, A, B e O são alelos alternativos no locus ABO. Para interpretação de genealogias, alelos são geralmente identificados simplesmente pelas versões maiúsculas e minúsculas da mesma letra, de modo que o genótipo em um lócus seria escrito AA, Aa ou aa. A letra maiúscula é convencionalmente usada para o alelo que determina a característica dominante. Figura 142. Alelos e lócus de um gene nos cromossomos homólogos (cada um proveniente de um parental). Fonte: CreationWiki. O genótipo é uma lista dos alelos presente em um ou um número de loci. Fenótipos, características ou traços são as propriedades observáveis e um organismo. Figura 143. Diferença entre genótipo e fenótipo. Um indivíduo é homozigoto em um locus se ambos os alelos naquele locus são iguais, e é heterozigoto se eles são diferentes. Um indivíduo é hemizigoto se tem apenas um único alelo em um locus. Isso pode ocorrer devido à posição do locus no cromossomo X ou Y em um homem ou devido à deleção de uma cópia de um locus autossômico. Uma característica é dominante se ela é manifestada em um indivíduo heterozigoto, e recessiva se não é manifestada. Quadro de Punnett O quadro de Punnett foi criado por um geneticista inglês chamado Reginald Punnett. O objetivo do pesquisador com a criação desse quadro era demonstrar a variedade de combinações genéticas possíveis em um determinado cruzamento. O quadro é uma espécie de diagrama onde separamos os gametas de um genitor em uma linha e os do outro em uma coluna e fazemos a combinação de linhas e colunas a fim de observar os possíveis descendentes. Em cada quadradinho dos descendentes estaremos representando um possível cruzamento de um óvulo e um espermatozoide. 170 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 7. IMUNOLOGIA Sistema Imune Conceitos Resposta imunitária é tudo que acontece no nosso organismo como consequência da interação com um agente etiológico ou corpo estranho (antígeno). Antígeno (Ag) pode ser definido como qualquer substância que pode ser especificamente ligada a uma molécula de anticorpo ou receptor de linfócito T. No entanto, nem todo antígeno é capaz de induzir uma resposta imunitária. Imunógeno é toda substância capaz de induzir uma resposta imunológica. O sistema imune é o conjunto de tecidos, células e moléculas com a função de proteger o organismo. Funções do sistema imune Defesa – mecanismos de reconhecimento e eliminação de patógenos Imunovigilância – reconhece e elimina células tumorais Imunidade – proteção do organismo Homeostasia – eliminação de células mortas provenientes do catabolismo Imunidade inata A imunidade inata inclui mecanismos moleculares e celulares predispostos antes mesmo de uma infecção, preparados para prevenir ou eliminá-la. Esta primeira linha de defesa, altamente efetiva, previne a maioria das infecções em seu início ou as elimina em poucas horas após o encontro com o sistema imune inato. Os elementos de reconhecimento do sistema imune inato distinguem precisamente entre o seu próprio organismo e os patógenos. Entretanto, esses elementos da resposta inata não são especializados na distinção de pequenas diferenças das moléculas estranhas. Constituintes da imunidade nata Barreiras físicas – exemplo: pele Processos mecânicos – fluxo de fluidos, movimentos ciliares, tosse Flora normal Agentes tóxicos – lisozima (presente nas lágrimas, saliva, muco e leite), HCl (suco gástrico). Fagocitose Ação lítica Resistência celular Os componentes celulares da resposta imune inata estão descritos a seguir: Fagócitos – principalmente neutrófilos, secretam mediadores inflamatórios, secretam citocinas e realizam fagocitose; Natural Killers (NK) – marcam e matam células infectadas por vírus, liberação de moléculas citotóxicas; Citocinas – ativam outras células, comunicação celular; Complemento – matam microrganismos por lise, promovem inflamação, contribuem para a fagocitose; Receptores de reconhecimento de padrões Muitas das moléculas envolvidas na imunidade inata possuem a propriedade de reconhecimento de padrões - a capacidade de reconhecer uma determinada classe de moléculas. Como essas classes de moléculas são exclusivas a alguns micróbios e não são encontradas em organismos multicelulares, a habilidade de reconhecer imediatamente e combater invasores exibindo tais moléculas é uma forte característica da imunidade inata. A imunidade inata é imediata, não específica, relativamente menos potente, não deixa memória imunológica, não aumenta com exposição prévia, e é constituída por barreiras físicas, químicas e celulares. 186 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 8. IMUNO-HEMATOLOGIA Sistema ABO É o sistema de antígenos em eritrócitos humanos mais comumente usado como sistema de grupo sanguíneo para aplicações forenses. Dois tipos de antígenos (A e B), dão origem a quatro grupos sanguíneos: A: possuem o antígeno A B: possuem o antígeno B AB: possuem os antígenos A e B O: não possuem nenhum dos antígenos Esses antígenos podem ser encontrados em outros fluidos corporais também, como o fluido amniótico, saliva, sêmen, assim como em muitosórgãos incluindo rim, pâncreas, fígado e pulmão. Biossíntese dos antígenos ABO Todos os indivíduos normais produzem o Antígeno O, também conhecido como Antígeno H. Ele é sintetizado pela fucosiltransferase, uma transferase de fucose codificada pelos genes FUT, que adicionam uma fucose no fim de um glicolipídeo (em eritrócitos) ou em uma glicoproteína (em tecidos). Um monossacarídeo adicional é então transferido ao antígeno H por uma transferase codificado pelo lócus ABO. A especificidade dessa enzima então determina o tipo sanguíneo: Alelo A: produz a A-transferase, que transfere N-acetilgalactosamina para o antígeno H e então dá origem ao antígeno A. Alelo B: produz a B-transferase, que transfere galactose ao antígeno H, e então sintetiza o antígeno B. Alelo O: possui uma mutação (pequena deleção) que elimina a atividade transferase, então nenhuma modificação no antígeno H ocorre. Assim, os antígenos A e B diferem na sua molécula de açúcar terminal. Subgrupos dos tipos A e B foram descritos, sendo os mais importantes os antígenos A1 e A2: células contendo antígenos A1 reagem mais fortemente com anticorpos anti-A do que células com A2. As células com A1 contêm mais cópias do antígeno A do que células com A2. Figura 179. Biossíntese dos antígenos ABO. Fonte: Forensic Biology. 200 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 9. MICROSCOPIA Microscopia Óptica Estrutura de um microscópio óptico Consiste de uma associação de lentes convergentes, onde a objetiva é fortemente convergente e possui pequena distância focal, e a lente ocular é menos convergente com pequena distância focal. Parte mecânica 1. Base – apoio e sustentação do microscópio em si 2. Braço – fixa à base, servindo de suporte para outros elementos 3. Platina – onde se fixa a lâmina a ser observada 4. Revólver – pela giratória que dá suporte às objetivas 5. Canhão – suporta a lente ocular na extremidade superior 6. Parafusos de foco (micrométrico e macrométrico) – ajuste do foco Parte óptica 1. Fonte de luz – luz artificial emitida por uma lâmpada incluída no próprio microscópio. 2. Condensador – conjunto de duas ou mais lentes convergentes que orientam e espalham regularmente a luz emitida pela fonte luminosa sobre o campo de visão do microscópio. 3. Diafragma – constituído por palhetas que podem ser aproximadas ou afastadas do centro através de uma alavanca ou parafuso, permitindo regular a intensidade de luz que incide no campo de visão do microscópio. 4. Charriot – peça ligada à platina que possibilita mover a lâmina, permitindo melhor centralização da mesma 5. Lentes objetivas – permitem ampliar a imagem do objeto. Projetam uma imagem real, ampliada e invertida. a. Objetivas secas – entre sua extremidade e a preparação existe somente ar. b. Objetivas de imersão (100x ou mais) – têm sua extremidade mergulhada em óleo com o intuito de aumentar o poder de resolução da objetiva: como o índice de refração do óleo é semelhante ao do vidro, o feixe de luz não é tão desviado para fora da objetiva. Dessa forma, aumenta-se a quantidade de luz captada pela lente. 6. Lentes oculares – sistema de lentes que permite ampliar a imagem real fornecida pela objetiva, fornecendo uma imagem virtual que se situa a aproximadamente 25 cm dos olhos do observador; também ajustam possíveis deficiências ópticas. Figura 189. Principais componentes de um microscópio óptico. Fonte: Biologia Celular UFG. Conceitos Poder de resolução Capacidade que as lentes têm de discriminar objetos muito próximos. O poder de resolução depende do comprimento de onda da luz utilizada (é inversamente proporcional ao comprimento de onda), sendo para um microscópio ótico cerca de 0,2um (200 nm). Ou 215 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 10. LUZ FORENSE Luz e matéria O espectro eletromagnético pode ser dividido em diversas regiões baseado no comprimento da luz; três dessas regiões são de especial importância para as ciências forenses, são elas: Ultravioleta – comprimentos de onda entre 190 e 400 nm. Pode ser subdividido em UV de ondas curtas (190 – 290 nm) e UV de ondas longas (290 – 400nm). Os raios UV não são visíveis ao olho humano e são nocivos à saúde, por terem um comprimento de onda maior, logo, apresentam maior quantidade de energia. Visível – comprimentos de onda entre 400 e 700 nm, incluindo todo o espectro de cores visíveis ao olho humano. Infravermelho – comprimentos de onda maiores que 700 nm, não é visível ao olho humano. Interações da luz com a matéria Simplificadamente, a luz pode interagir com a matéria de três formas: absorção, reflexão, transmissão. O que vemos é um resultado do somatório dessas interações, que variam de acordo com a composição do objeto. 1. Absorção – quando a luz é absorvida pelos elétrons da matéria, que aparece escura aos nossos olhos. Na absorção, a energia é absorvida pelos elétrons da matéria, e cada objeto terá uma maior ou menor absorção em comprimentos de onda específicos. 2. Reflexão – quando os elétrons livres da matéria absorvem a luz emita e a reemitem. A dispersão é um fenômeno que ocorre quando essa luz é reemitida de forma irregular, em direções aleatórias. A dispersão é uma característica predominante em partículas de poeira, pelos e fibras. 3. Transmissão – quando a luz atravessa o objeto sem interagir com os elétrons que o integram. O objeto aparece então transparente. Quando a luz interage com um material, a maior parte dela será dispersa ou refletida pela superfície. Os chamados filtros de passagem são utilizados para permitir a passagem apenas do comprimento de onda que se deseja observar. Eles podem, por exemplo, barrar comprimentos de onda menores e de maior energia), e deixar passar comprimentos de onda maiores e de menos energia (como a fluorescência). Luminescência A luminescência é o fenômeno que ocorre quando a luz de um determinado comprimento de onda é absorvido por um material, que logo em seguida a reemite em um comprimento de onda diferente (mais longo e mais fraco. Os métodos forenses que exploram a luminescência são muito sensíveis, mas normalmente é necessário um ambiente escuro para que essa luminescência possa ser enxergada, por ser emitida muito fracamente. Fluorescência e fosforescência são tipos de luminescência. 218 | A p o s t i l a P e r i t o C r i m i n a l 11. CADEIA DE CUSTÓDIA Conceitos A cadeia de custódia é simplificadamente definida como uma “lista de todas as pessoas que estiveram de posse de um item de evidência”. Consiste de maneira geral, em um processo de registro metódico, cronológico, cuidadoso e detalhado sobre a busca e apreensão, manuseio, custódia, controle e caminho dos vestígios coletados no local de um crime, cujos resultados após análise serão apresentados na forma de laudo pericial. Porém, é importante notar: a cadeia de custódia não termina na elaboração do laudo pericial! Outra definição de cadeia de custódia: documentação que o laboratório possui com a intenção de rastrear toda as operações realizadas com cada vestígio, desde a coleta no local do crime até a completa destruição. A cadeia de custódia não é uma tarefa exclusiva do perito criminal, mas sim de TODOS os envolvidos na fase de investigação. Finalidade A cadeia de custódia existe para garantir a integridade da prova. Ela é importante porque garante a idoneidade e rastreabilidade dos vestígios, preservando a confiabilidade e transparência até que o processo seja concluído. Qualquer falha na cadeia de custódia repercutirá diretamente no laudo pericial, e no sucesso da investigação criminal. Hoje, a cadeia de custodia é considerada o elo fraco das investigações criminais, sendo objeto de questionamentos no tribunal. Vestígios, indícios e evidências Enquanto o vestígio abrange, a evidência
Compartilhar