7. Potenciais de uso forense do DNA mitocondrial

Prévia do material em texto

Potenciais de uso forense do DNA mitocondrial 
 
Nígela Rodrigues Carvalho
1
 
Ian Marques Cândido
2
 
Paulo Queiroz
3
 
 
¹ Biomédica. Aluna da Pós-Graduação em Biociências Forenses pela Pontifícia Universidade Católica de 
Goiás/IFAR. E-mail: nigelabiomed@hotmail.com 
2 
Farmacêutico-bioquímico. Perito Criminal especialista em Genética Forense pela UFPA e mestrando em 
Genética pela PUC-GO. E-mail: imarquescandido@gmail.com 
3 
Biólogo. PhD. Biologia Animal. UnB. Professor do IFAR/PUC-GO. Endereço: IFAR – Instituto de Estudos 
Farmacêuticos. SHCGN 716 Bl B Lj 05 Brasília – DF CEP: 70770-732. E-mail: pqsilva@uol.com.br 
 
Resumo 
O DNA mitocondrial é ferramenta de grande potencial dentro da genética forense, principalmente ao se tratar de 
amostras degradadas e escassas em quantidade de DNA. O objetivo desta revisão foi descrever os potenciais de 
uso do DNA mitocondrial no âmbito forense. Para isso, foram utilizados artigos científicos e livros relacionados 
com o tema proposto. A literatura demonstra que a potencialidade do DNA mitocondrial não pode ser negada no 
contexto forense, pois, em muitos casos, esta é a única alternativa viável. Na identificação humana, apresenta-se 
como ferramenta assistencial, sendo que estudos vêm aprimorando seu poder de discriminação com a utilização 
de novos marcadores (SNPs) e com a exploração de sua região codificante. Já na identificação de espécies 
animais, mostra-se bastante eficaz e menos laboriosa que a análise autossômica. 
 
Palavras Chave: Genética Forense. DNA Mitocondrial. 
 
 
 
Potencials forensic use of mitochondrial DNA 
 
Abstract 
Mitochondrial DNA is a tool of great potential in forensic genetics, especially when we deal with degraded 
samples and scarce DNA quantity. The aim of this review was to describe the potential use of mitochondrial 
DNA in forensics. For this, we used scientific articles and books related to the theme. The literature shows that 
the potentiality of mitochondrial DNA can not be denied in the forensic context, because in many cases, this is 
the only viable alternative. In human identification, is presented as an assistencial tool, and studies have been 
honing their discriminative power with the use of new markers (SNPs) and the exploitation of its coding region. 
In the identification of animal species, appears to be quite effective and less laborious than the autosomal 
analysis. 
 
Keywords: Forensic Genetics. Mitochondrial DNA. 
 
 
 
 
 
 
2 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
A utilização de tecnologias de biologia molecular vem se tornando ferramenta 
essencial na área forense. Há mais de 15 anos a análise de DNA (ácido desoxirribonucléico) 
tem sido utilizada na elucidação de crimes. O material genético coletado na cena do crime 
pode identificar pessoas, as colocando em cenas de crime (autores/vítimas), estabelecer 
ligação entre objetos e pessoas (arma do crime por exemplo); além disso, determinar a 
identidade genética de cadáveres ignorados (BUDOWLE et al., 2003; BUTLER, 2010). 
A célula eucariótica apresenta dois genomas distintos, o nuclear e o mitocondrial, 
aquele se encontra no núcleo e este na organela citoplasmática. O DNA mitocondrial 
(mtDNA) é uma molécula de DNA extra cromossomal haplóide de herdabilidade uniparental 
materna. Esta molécula é encontrada em grande número de cópias, podendo ser maior que 
1000 cópias por unidade celular. Ela se constitui em dupla cadeia circular, que devido à 
distribuição assimétrica de nucleotídeos, é dividida em cadeia pesada (H) e cadeia leve (L), 
apresenta aproximadamente 16.569 pb (pares de base), sendo que somente 10% de sua 
totalidade é não codificante (ANDERSON et al., 1981, ANDREWS et al.,1999; BLUTER, 
2010). 
A região codificante do mtDNA apresenta 37 genes, os quais correspondem a 13 
polipeptídios, 2 moléculas de rRNA e 22 tipos de tRNA; sua região não codificante 
corresponde à região denominada região controle ou D-Loop, a qual apresenta 
aproximadamente 1122 pares de bases, sendo a mesma dividida em regiões hipervariáveis I, 
II e III (HV I, II e III). Esta é responsável pela regulação da replicação e transcrição de todo o 
mtDNA (ANDERSON et al., 1981; ANDREWS, et al.,1999; BLUTER, 2010). 
A região D-loop não codifica produtos gênicos e apresenta abundantes polimorfismos 
entre indivíduos, por se a região onde se inicial o processo de duplicação do material 
genético, sendo portanto, mais suscetível a ocorrência de mutações. Assim, esta é a região 
alvo de análises forenses, pois oferece maior potencial de discriminação (BINNI, 2003; 
GRZYBOWSKI; ROGALLA, 2012). Essa variabilidade decorre da pobre atividade 
reparadora da polimerase do DNA mitocondrial, ausência de histonas, maior sensibilidade ao 
dano oxidativo devido ao ambiente com grande número de radicais livres, e à ausência do 
mecanismo de reparo por excisão de nucleotídeos, fatores que levam este genoma a apresentar 
3 
 
 
uma taxa de mutação de 5 a 10 vezes maior que o DNA nuclear (BINNI, 2003; YAKES; 
VAN OUTEN, 1997; ALVAREZ et al., 2007). 
O DNA mitocondrial apresenta ampla aplicabilidade dentro do contexto científico. 
Vários trabalhos correlacionam doenças a mutações em sua sequência (WALLACE, 1999, 
2010; MAZZACCARA et al., 2012). Ainda, biólogos evolucionistas, através de análises de 
variações do DNA mitocondrial, realizam estudos de ancestralidade, voltados para a 
antropologia e evolução, sendo estabelecidos, por exemplo, na espécie humana, grupos 
específicos, os denominados haplogrupos. Assim, tornou-se possível reconstruir rotas 
migratórias e análises filogenéticas, sendo que a mulher na raiz de todos os haplogrupos ficou 
conhecida como Eva mitocondrial (CARVALHO, 2005; ALLARD et al., 2006; ALVAREZ 
et al., 2007; WONG et al., 2007). 
Embora as vertentes de aplicabilidade do DNA mitocondrial estejam bem definidas, 
estas se encontram compiladas de maneira dispersa na literatura. Por se tratar de área forense, 
em especial, devido ao questionamento de admissibilidade do DNA mitocondrial como prova 
material e suas limitações de análise e interpretação (BUDOWLE, 2003; MARQUEZ, 2012), 
descrições de suas aplicabilidades e tendências encontram-se em relatos de casos isolados, 
sendo importante reunir estas informações para auxiliar no desenvolvimento da utilização da 
técnica no âmbito forense. 
 
2 OBJETIVOS 
Descrever os potenciais de uso do DNA mitocondrial em âmbito forense. 
 
3 METODOLOGIA 
Para o desenvolvimento do trabalho foi realizado um levantamento bibliográfico sobre 
o tema em questão. Os trabalhos científicos foram pesquisados em bases de dados de 
divulgação e publicação de artigos científicos, como Pubmed, Scielo, Google Acadêmico e 
sites de Universidades, no período de março a agosto de 2012. 
 
4 DISCUSSÃO 
4 
 
 
4.1 Identificação humana 
Dentro do cenário criminalístico, o DNA mitocondrial vem ganhando maior espaço 
por apresentar características que o torna uma estratégia importante na rotina forense 
(MARQUES, 2012), dentre elas, sua maior resistência à degradação devido à sua natureza 
circular e seu elevado número de cópias, fato este preponderante, já que por se tratar de 
análises forenses, a disponibilidade de vestígios geralmente é pequena (ANDRÉASSON, et 
al., 2006b; BUTLER, 2010). 
A metodologia tradicional utilizada para análises forenses de DNA mitocondrial 
utiliza como marcadores genéticos as regiões hipervariáveis HVI e HVII da região controle ou 
D-loop e compreende o sequenciamento destas com posterior análise e interpretação 
(BLUTER, 2010). Estas regiões são utilizadas, pois, nelas que se encontram variabilidade e 
polimorfismos entre indivíduos. A região hipervariávelHVIII também agrega polimorfismos, 
entretanto, em menor proporção, sendo analisada, às vezes, para ajudar a solucionar amostras 
que apresentam HVI e HVII indistinguíveis, entretanto é raramente utilizada em casos 
forenses (BINNI et al., 2003; BLUTER, 2010). 
A análise do DNA mitocondrial, nos nucleotídeos de 16024 a 16365 (HVI) e de 73 a 
340 (HVII) da amostra questionada é determinada por sequenciamento e comparada com a 
sequência referência CRS (Cambridge Reference Sequence) de Anderson e colaboradores 
(1981) para pesquisa de polimorfismos, e, por conseguinte, é comparada com a amostra 
referência (BLUTER, 2010). 
De acordo com as diretrizes para interpretação da sequência de nucleotídeos do DNA 
mitocondrial, os resultados podem ser agregados em três grupos: exclusão, inconclusivo e 
falha de exclusão. Se as sequências diferirem em dois ou mais nucleotídeos, uma exclusão 
pode ser feita. Se as sequências corresponderem uma à outra, as amostras não podem ser 
excluídas de serem da mesma pessoa ou da mesma linhagem materna (SWGDAM, 2003). 
Ainda, se as sequências apresentarem apenas um nucleotídeo diferente, o resultado é 
inconclusivo, já que, na literatura, há relatos de mutação observada entre mães e seus 
progenitores (PARSON et al., 1997). 
 Segundo SWGDAM (Scientific working group DNA analysis methods) (2003) a 
análise das regiões HV1 e HV2 não pode ser considerada uma identificação conclusiva, pois o 
DNA mitocondrial não tem o poder de discernimento de um marcador autossômico por se 
trata de marcador uniparental e consequentemente não sofrer recombinação. Assim, para se 
5 
 
 
determinar a significância dos resultados em que não se pode excluir a possibilidade das 
amostras apresentarem mesma origem ou mesma linhagem matrilínea, é necessário verificar a 
frequência com que esse conjunto de polimorfismos ocorre na população, ou seja, busca-se 
determinar estatisticamente a raridade da sequência, sendo estes cálculos baseados em banco 
de dados populacional de DNA mitocondrial (PARSONS et al., 2004). 
Assim, para se determinar a significância dos resultados em que não se pode excluir a 
possibilidade das amostras apresentarem mesma origem ou mesma linhagem matrilínea é 
necessário verificar a frequência dos polimorfismos na população, ou seja, busca-se 
determinar estatisticamente a frequência da sequência, ou seja, a taxa de ocorrência da 
mesma, sendo estes cálculos baseados em banco de dados populacional de DNA mitocondrial 
(PARSONS et al., 2004). 
Embora a região controle apresente alta taxa de porlimorfismo, a genética forense vem 
buscando aperfeiçoar o poder de discriminação da análise de DNA mitocondrial para a 
identificação humana através da análise de variações (polimorfismos) na região codificante do 
DNA mitocondrial, sendo o foco a caracterização de SNPs (single nucleotide polymorphisms), 
que são definidos como a presença de diferentes bases nitrogenadas em uma mesma posição 
na sequência de DNA (LUTZ-BONENGEL et al., 2003; VALONE et al., 2004; SALAS et 
al., 2007; NILSSON et al., 2008; KOHNEMANN; PFEIFFER, 2011; PANETO et al., 2011). 
Vários SNPs da região codificante do DNA mitocondrial podem ser utilizados como 
marcadores na área forense, sendo que apresentam alto poder discriminante, principalmente 
em casos em que a análise de amostras revelam HVI e HVII idênticas (LUTZ-BONENGEL et 
al., 2003; JUST et al., 2009; PANETO et al., 2011). Além disso, por apresentarem 
fragmentos de amplificações pequenos, em geral menores que 200 pares de bases, os SNPs 
são bastante úteis para análise de amostras degradadas (PANETO et al., 2011). 
Uma excelente fonte de dados de SNPs são os próprios estudos filogenéticos da 
antropologia molecular, a qual estabelece haplogrupos, ou haplótipos, de acordo com 
particularidades genética na região controle (D-Loop) e na região codificante (TORRONI et 
al., 1993). Assim, esses estudos filogenéticos atuam como instrumentos reveladores de 
possíveis novos marcadores a serem aplicados no contexto forense (SALAS et al., 2007). 
Salas e colaboradores (2007) definem as variações de nucleotídeos de interesse 
forense em dois grupos: (a) pontos de mutações que permitem distinguir dois haplótipos que 
possuem HVI e HVII idênticas; (b) pontos propensos a mutações em qualquer haplótipo, por 
exemplo alguns pontos da região codificante: 709, 1438, 1598, 1719, 1888, 3010, 5147, 5460, 
6 
 
 
8251, 10398, 11914, 13105, 13368, 13708, 13928, 13966, 15217 e 15930 (KIVISILD et al., 
2006). 
Os SNPs podem ser analisados em grande número em apenas um ensaio, através de 
reações da cadeia da polimerase do tipo ‘multiplex’ seguida de SNaPshot 
minissequenciamento-Applied Biosystems, que permite a identificação dos polimorfismos. 
Paneto et al (2011) relatam a detecção de até 40 SNPs da região codificante do DNA 
mitocondrial em uma única reação. E em estudo específico de amostras forenses, Kohnemann 
e Pfeiffer (2011) analisaram 32 SNPs da região codificante do DNA mitocondrial em um 
único ensaio e obtiveram resultados satisfatórios onde as análises de marcadores nucleares e a 
análise da região HVI haviam falhado. 
Além dessa busca de otimização do poder de discriminação da análise de DNA 
mitocondrial, modelos matemáticos têm sido apresentados em busca de se inferir a origem 
geográfica e a etnia de um perfil de DNA mitocondrial, informação esta que auxiliaria nas 
investigações de crimes (ROHL et al., 2001; EGELAND et al., 2003; LEE; MANDOIU; 
NELSON, 2010). Entretanto, o poder dessa inferência depende do tamanho do banco de 
dados populacional. A máxima resolução seria obtida com a obtenção de milhares de perfis de 
DNA mitocondrial por uma pequena escala geográfica (SALAS et al., 2007; IRWIN et al., 
2011). 
Vários bancos de dados de DNA mitocondrial estão disponíveis virtualmente, como 
mtDB - Human Mitochondrial Genome Database (http://www.mtdb.igp.uu.se/), MITOMAP – 
A human mitochondrial genome database (http://mitomap.org/MITOMAP), banco da dados 
da SWGDAM (http://www.swgdam.org/) e EMPOP – Mitochondrial DNA control region 
database (http://empop.org/). Mas, segundo Salas e colaboradores (2007), os bancos de dados 
de DNA mitocondrial existentes geralmente encontram-se em situações subideais, não 
havendo representabilidade e confiabilidade. 
Uma das principiais dificuldades, em relação à utilização de banco de dados, é que a 
maioria dos laboratórios forenses não dispõe de dados regionalizados. Geralmente, são 
utilizados bancos de dados de populações vizinhas ou de até outros países (BUDOWLE et al., 
2003; SALAS et al., 2007). 
7 
 
 
Outro fator é que as plataformas de dados, em geral, não apresentam número amostral 
elevado. Por não haver recombinação no DNA mitocondrial, logo, não se pode estimar a 
frequência de composição de genótipos mitocondriais, sendo, então, necessário banco de 
dados mais robustos em relação à quantidade de dados (BUDOWLE et al., 2003; SALAS et 
al., 2007). 
Entretanto, mesmo já havendo publicações científicas sobre cálculos que buscam 
estabelecer a raridade de um haplótipo de DNA mitocondrial, associados à análise de banco 
de dados, não há consenso na área forense de sua aplicação na emissão de laudos periciais 
(BLUTER, 2010). 
 
4.1.1 Metodologias de análise de DNA mitocondrial 
Na rotina forense, a metodologia utilizada para análise de DNA mitocondrial é a 
extração do DNA, amplificação via PCR (reação em cadeia da polimerase) seguida de 
sequenciamento e eletroforese, sendo a técnica de sequenciamento de Sanger a mais utilizada 
(BLUTER, 2005). Warshauer et al, (2012) relata que o sequenciamento tradicional é um 
procedimento demorado, caro, pode apresentar artefatos e anomaliaseletroforéticas e 
apresenta capacidade limitada de quantificar mistura de amostras. Assim, novas técnicas de 
sequenciamento e de análise de DNA mitocondrial têm sido propostas em busca de superar 
essas dificuldades e limitações (HALL, et al., 2005, 2009; OBERACHER; 
NIEDERSTATTER; PARSON, 2007; FERNÁNDEZ; ALONSO, 2012; WARSHAUER et 
al., 2012) tais como: espectrometria de massas, principalmente associada à ionização por 
eletrospray (ESI-MS), pirosequenciamento, cromatografia líquida de alto desempenho de 
desnaturação (DHPLC), análise de SNPs e resequenciamento baseado em micromatrizes 
(microarray-based resequencing) (ANDRÉASSON, H. et al., 2002, 2006a; OBERACHER; 
NIEDERSTATTER; PARSON, 2007; VALONE; JAKUPCIAK; COBLE, 2007; 
KRISTINSSON; LEWIS; DANIELSON, 2009; THOMAS et al., 2005, 2009; WARSHAUER 
et al., 2012). 
Segundo Buetow et al (2001) a espectrometria de massas apresenta destaque, pois 
permite total automação da análise e sua associação à ionização por eletrospray e tempo de 
voo (ESI-TOF-MS) e é metodologia ouro para a análise de SNPs. 
Cada uma dessas novas técnicas apresentam também desvantagens como: a pesquisa 
de SNPs requer a caracterização prévia desses polimorfismos; o pirosequenciamento, segundo 
8 
 
 
Andréasson e colaboradores (2006), apresenta capacidade limitada para ensaios múltiplos 
(multiplex) e os ensaios do tipo array-based são caros e requerem grandes quantidade de 
DNA, o que é incomum em amostras forenses (VALONE; JAKUPCIAK; COBLE, 2007; 
HALL et al., 2009). 
 
4.1.2 Limitações de aplicabilidade 
Apesar de sua empregabilidade na identificação humana, alguns aspectos atuam 
limitando a utilização do mtDNA na área forense. A heteroplasmia é a existência de mais de 
um tipo de DNA mitocondrial em um mesmo indivíduo, ou seja, mais de um genótipo em 
uma pessoa, fato que levanta questionamentos da admissibilidade e confiabilidade deste tipo 
de evidência durante a persecução penal (GÓES, 2003; FORSTER et al., 2010; ROBERTS; 
CALLOWAY, 2011). Contudo, a heteroplasmia pode também fortalecer a identificação e 
deve ser considerada, pois pode representar um aumento do poder discriminatório do teste 
caso seja observada tanto na amostra referência quanto na amostra questionada, atuando assim 
como uma evidência adicional (MELTON, 2004; PANETO, 2008). 
Em busca de se evitar a presença de heteroplasmia, recomenda-se utilizar amostra 
referência da mesma natureza da amostra questionada, pois já é pacífico na sociedade 
científica que há variações de taxas de heteroplasmia entre diferentes tecidos, dentro os quais 
os cabelos e os músculos são os que apresentam os maiores índices (BUDOWLE et al., 2003; 
ROBERTS; CALLOWAY, 2011). 
Outro ponto que é levantado como uma possível limitação de aplicabilidade do DNA 
mitocondrial na identificação humana é a possibilidade de contribuição paterna, ou seja, a 
ocorrência de recombinação. Ela já foi observada por Gyllensten e colaboradores (1991) em 
ratos de laboratório, entretanto na espécie humana as evidências são raras (BLUTER, 2005, 
2010). Segundo Budowle (2003), mesmo que haja a herança patrilínea, o impacto na área 
forense será insignificante, pois a análise forense busca apenas estimar a raridade do perfil do 
mtDNA. 
 
4.2 Identificação de espécies animais 
9 
 
 
 A identificação de espécies é um aspecto de extrema importância na análise forense, 
pois permite avaliar se a infração penal envolve animais da fauna silvestre e se afeta espécies 
raras ou em extinção. A obtenção dessas informações é valiosa, pois determina a tipificação 
penal da infração e auxilia na dosimetria da pena (CARVALHO, 2010; MARCÃO, 2011). 
Essa investigação de identificação de espécies é convencionalmente realizada através 
de exames imunológicos e morfológicos, entretanto, nem sempre esses exames podem 
fornecer subsídios eficazes para a elucidação de uma infração penal (NAKAMURA et al., 
2009; CARVALHO, 2010;). 
 A identificação morfológica, em certos momentos, não é uma ferramenta eficaz, pois 
às vezes, só se tem como vestígio ovos, pelos, fragmentos de tecidos, entre outros. Assim, 
utiliza-se as técnicas de análise de DNA, nuclear ou mitocondrial (CARMO, 2008). A análise 
de DNA mitocondrial para identificação de espécies pode utilizar primers universais para 
amplificação de uma mesma região em diversos grupos de animais, não requerendo 
conhecimento prévio da amostra a ser analisada (CARVALHO, 2010). 
A metodologia para a identificação de espécies animais através do DNA mitocondrial 
utiliza, em regra, como marcadores genéticos diversos genes da região codificante do DNA 
mitocondrial, compreendendo o sequenciamento com conseguinte comparação com 
sequências referências de bancos de dados (GenBank) (MAZZANTI et al., 2010). Os 
genes citocromo b (CYB), citocromo oxidase I, 12S e 16S são amplamente utilizados para 
discriminar espécies animais, sendo o gene citocromo b o mais pesquisado (KITANO et al., 
2007; WELLS; WALL; STEVENS, 2007; CARMO, 2008; LEE et al., 2009; MAZZANTI et 
al., 2010; GUO et al., 2011). 
 Nakamura e colaboradores (2009) desenvolveram sistemas de identificação de 
espécies baseados na variação de comprimento da região hipervariável (D-Loop) do DNA 
mitocondrial, neste estudo foram discriminadas espécies de mamíferos, aves e peixes, 
utilizando sítios de primers específicos, altamente conservados entre várias espécies de cada 
grupo respectivamente, gerando produtos de PCR que variavam de 350 a 900 pares de base. 
Essa metodologia torna a identificação mais rápida, pois nem sempre requer o 
sequenciamento, sendo necessária apenas a análise eletroforética e pode ser utilizada em 
misturas de DNA humano e animal. 
10 
 
 
Outro sistema de identificação de espécies encontra-se em crescente progresso, trata-
se da técnica de DNA barcoding, o qual foi proposto por Hebert e colaboradoes (2003). Essa 
metodologia baseia a identificação de espécies eucarióticas através de um pequeno trecho de 
648 pares de bases do gene citocromo oxidase do DNA mitocondrial, estabelecendo um 
código de barras para cada espécie. O projeto Barcode of life é desenvolvido através de 
colaboração internacional, no qual as bibliotecas mais desenvolvidas são as de mamíferos, 
insetos e peixes. Recentemente, há mais de um milhão de barcodes disponíveis na base de 
dados do projeto (ROE; SPERLING, 2007; UTSUGI; TOSHIHIDE; MOTOMI, 2011). 
 A análise de DNA mitocondrial na identificação de espécies animais tem aplicação na 
Entomologia forense, pois pode auxiliar na identificação de espécies necrófagas, como 
espécies da ordem Diptera e consequentemente na determinação do Intervalo Pós-Morte 
(IPM) (GUO et al., 2010, 2011; UTSUGI; TOSHIHIDE; MOTOMI, 2011). Espécies desta 
ordem são as mais encontradas em carcaças em estado de decomposição e, 
predominantemente, em suas formas imaturas, ou seja, estado larval ou pupário, estados estes 
que nem sempre permitem a identificação morfológica, sendo necessário o cultivo em 
laboratório até a fase adulta e necessitando de um especialista em taxonomia e coleção de 
insetos para realizar as comparações (COSTA, 2011). 
 
4.3 Tipos de amostras 
 
4.3.1 Pelos 
Pelos são vestígios comumente encontrados em locais de crimes (MELTON et al, 
2005; PANETO et al., 2010). Estes podem ser utilizados para estudo de DNA nuclear, caso o 
bulbo capilar esteja preservado, ou DNA mitocondrial nos demais casos (SILVA; PASSOS, 
2006). 
Diversos autores relatam a possibilidade de obtenção de perfis pela análise de mtDNA 
com amostras de pelos (PFEIFFER et al, 1999; MELTON et al, 2005; PANETO et al., 2010; 
ROBERTS; CALLOWAY, 2011). PFEIFFER e colaboradores (1999) revelam que a taxamédia de sucesso no sequenciamento de DNA mitocondrial é maior ao se tratar de cabelos da 
cabeça, seguidos de pelos pubianos e axilares, sucessivamente. Dessa forma, ao se tratar de 
11 
 
 
investigações forenses que requerem coleta de pelos para análise, deve-se dar preferência para 
pelos oriundos do couro cabeludo (ROBERTS; CALLOWAY, 2011). 
Cabelos expostos ao ambiente durante meses ou anos raramente fornecem dados com 
sucesso. Nestes casos, quando possível, recomenda-se o uso preferencial de vestígios de 
natureza óssea, mesmo havendo pelos disponíveis (BLUTER, 2010; ROBERTS; 
CALLOWAY, 2011). 
 
4.3.2 Ossos e dentes 
O DNA é preservado nos dentes e nos ossos durante um período muito longo 
e, portanto, é uma fonte valiosa de informações. Na área forense, a análise de amostras ósseas 
e dentárias está relacionada à identificação de vítimas e de pessoas desaparecidas (BLUTER, 
2010). Estas amostras são também, frequentemente, os únicos vestígios disponíveis em 
desastres em massa, sendo assim utilizadas na identificação de vítimas de desastre (DVI) 
(MANJUNATH et al., 2011; ZIETKIEWICZ et al., 2012). 
A capacidade de obter um perfil completo ou parcial de DNA mitocondrial em 
amostras ósseas é geralmente correlacionada à idade e ao estado das amostras (BLUTER, 
2005). Entretanto, em estudo de Nelson e Melton (2007) de ossos bem conservados foram 
obtidos pouco DNA mitocondrial ou de ossos em mal estado de conservação obteve-se DNA 
mitocondrial abudante. A variedade óssea, ou seja, o tipo de osso influencia na qualidade e 
quantidade de DNA mitocondrial a ser obtido, sendo que dos diferentes materiais do 
esqueleto, os fêmures e as costelas são os que apresentam melhores taxas de sucesso de 
análise de DNA mitocondrial por ter maior massa óssea, sendo assim os mais recomendados 
para análise quando é passível de escolha (EDSON et al., 2004; NELSON; MELTON, 2007; 
MISNER, 2009). 
Outros estudos revelam altas taxas de obtenção de perfil de DNA mitocondrial com 
amostras de osso e de dente (EDSON et al., 2004; EDSON et al., 2005; NELSON; MELTON, 
2007). Não se pode observar na literatura um consenso qual dessas classes de amostras, 
ósseas ou dentárias, é a melhor. Isso se deve ao fator de qualidade das amostras disponíveis 
para análise forense, pois, às vezes, só haverá amostras de uma natureza, óssea ou dentária, ou 
haverá amostras das duas categorias, entretanto com condições de qualidade diferente, 
12 
 
 
podendo assim, em alguns casos, uma categoria apresentar melhor desempenho e em outro ser 
menos eficaz (ZIETKIEWICZ et al., 2012). 
 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Não se pode negar a potencialidade do DNA mitocondrial dentro da genética forense 
no contexto atual. Em situações em que a quantidade de DNA extraído é muito pequena, 
como em tecidos ósseos, dentes e cabelos e em amostras bastante degradadas ou antigas, a 
análise de DNA mitocondrial pode ser a única alternativa. Para identificação humana a análise 
de DNA mitocondrial atua de forma assistencial, sendo que, a cada dia, seu poder de 
discriminação tendo sido aprimorado com o avanço dos estudos científicos. E para a 
identificação animal, esta análise isoladamente obtém excelentes resultados e ainda aparece 
como uma técnica mais prática e rápida do que a própria análise autossômica. 
Embora haja discussões sobre limitações de aplicabilidade do DNA mitocondrial, não 
se pode deixar lado uma ferramenta tão importante pelo simples fato de sua análise e 
interpretação ser mais complexa do que a de dados autossômicos. Apesar do que, embora a 
análise autossômica seja mais informativa é melhor obter resultados com DNA mitocondrial 
do que não ter resultado algum. 
 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ALLARD, M.W. et al.Evaluation of variation in control region sequences for Hispanic 
individuals in the SWGDAM mtDNA data set. J Forensic Sci., v.51, n.5, p.566-573, 2006. 
 
ALVAREZ, J.C. Characterization of human control region sequences for Spanish individuals 
in a forensic mtDNA data set.Legal Medicine, v.9, n.6, p.293-304, jul.2007. 
 
ANDERSON, S. et al. Sequence and organization of the human mitochondrial genome. 
Nature, v.290, p.457-465, 1981. 
 
ANDRÉASSON, H. et al. Mitochondrial sequence analysis for forensic identification using 
pyrosequencing technology. Biotechniques, v.32, n.1. p.124-126, jan.2002. 
13 
 
 
ANDRÉASSON, H. et al. Nuclear and mitochondrial DNA quantification of various forensic 
materials. Forensic Sci Int., v.164, n.1, p.56-64, 2006. 
 
ANDRÉASSON, H. et al. Quantification of mtDNA mixtures on forensic evidence material 
using pyrosequencing. Int J Legal Med, v.120, n.6, p.383-390, fev.2006. 
 
ANDREWS, R.M. et al. Reanalysis and revision of the Cambridge reference sequence for 
human mitochondrial DNA. Nature Genetics, v.23, 1999. 
 
BINNI, C. et al. Population data of mitochondrial DNA region HVII in indivuals from 
Bologna (Italy). International Congress Series, v.1239, p.457-465, 2003. 
 
BUDOWLE, B. et al.Forensics and mitochondrial DNA: applications, debates, and 
foundations. Annu Genomics Hum Genet., v.4, p.119-141, 2003. 
 
BUETOW, K.H. High-throughput development and characterization of a genomewide 
collection of gene-based single nucleotide polymorphism markers by chip-based matrix-
assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. Proc. Natl. Acad. Sci. 
USA, v.98, p.581-584, 2001. 
 
BUTLER, J.M. Forensic DNA typing;Biology, technology and genetics of STR markers. 
2.ed. Elsevier, 2005. 660p. 
 
BUTLER, J.M. Mitochondrial DNA analysis In:____Forensic DNA typing: biology, 
technology, and genetics of STR markers. 2.ed. Elsevier, 2010, Capítulo 10, p.376-389. 
CARMO, R.R. Identificação de animais silvestres de interesse criminal da fauna 
matogrossense por meio de DNA mitocondrial. Tese (Mestrado) – Universidade Federal do 
Mato Grosso, Cuiabá, 2008. 
 
CARVALHO. B.A. DNA e perícia ambiental criminal. In: FARIAS, A. et al. Perícia 
ambiental criminal. Campinas: Millenium Editora, 2010. Cap.VIII, p.231-238. 
 
CARVALHO, B.M. Populações Afro-Descendentes da Amazônia: O Resgate das 
Interações Sócio-Biológicas de um Povo pelo mtDNA 2005. Tese (Mestrado) – 
Universidade Federal do Pará, Pará. 
14 
 
 
CARVALHO, B.V. Identificação genetica de aves vítimas de tráfico de animais silvestres. 
Atualidades Ornitológicas, n.165, fev., 2012. 
 
CATTANEO, C. Determining the human origin of fragments of burnt bone: a comparative 
study of histological, immunological, and DNA techniques. Forensic Sci Int, v.102, p.181-
191, 1999. 
 
COSTA, J.O. Entomologia Forense; Quando os insetos são os vestígios. 3.ed. São Paulo: 
Millenium, 2011, 520p. 
 
EDSON, S.M. et al.. Naming the dead – confronting the realites of rapid identification of 
degraded skeletal remains. Forensic Sci Rev, v.16, p.63-90, 2004. 
 
EDSON, S.M. et al.. Success rates for recovering mitochondrial DNA (mtDNA) from 4000 
“ancient” human skeletal remais. In: THE 17TH MEETING OF THE INTERNATIONAL ASSOCIATION 
OF FORENSIC SCIENCES, 17, 2005, Honk Kong. International Association of Forensic 
Sciences/Hong Kong Forensic Science: Hong Kong, 2005, 606. 
 
EGELAND, H.M.T. et al. Determining the most likely geographic origin of a mtDNA 
sequence profile. Ann. Hum. Genet. v.68, p.461-471, 2003. 
 
FERNÁNDEZ, C. ALONSO, A. Microchip capillary electrophoresis protocol to evaluate 
quality and quantity of mtDNA amplified fragments for DNA sequencing in forensic genetics. 
Methods Mol Biol., v.830, p.367-379, 2012. 
FORSTER, L. et al. Evaluating length heteroplasmy in the human mitochondrial DNA 
control region. Int J Legal Med., v.124,n.2, p.133-142, mar.2010. 
 
GYLLENSTEN, U. et al. Paternal enhitance of mitocondrial DNA in mice. Nature, v.353. 
p.255-257, 1991. 
 
GÓES, A.C.S. Tipagem humana por DNA; Otimização de Condições para Análise Pos 
Morten. 2003. Tese (Doutorado) – Universidade do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 
 
GRZYBOWSKI, T. ROGALLA, U. Mitochondria in anthropology and forensic medicine. 
Advances in experimental medicine and biology, v.942, p.441-453, 2012. 
15 
 
 
GUO, Y. et al. Identification of forensically important sarcophagid flies (diptera: 
sarcophagidae) in china, based on COI and 16S rDNA genes sequence. J Forensic Sci., 
vol.56, n.6, p.1534-1540, nov.2011. 
 
GUO,Y. et al. Identification of the forensically important sarcophagid flies Boerttcherisca 
peregrina, Parasarchophaga albiceps and Parasarchophaga dux (Diptera: Sarcophagidae) 
based on COII gene in China. Tropical Biomedicine, v.27, n.3, p.451-460, 2010. 
 
HALL, T.A. et al. Base composition analysis of human mitochondrial DNA using 
electrospray ionization mass spectrometry: a novel tool for the identification and 
differentiation of humans. Analytical Biochemistry., v.344, p.53-69, 2005. 
 
HALL, T.A. et al. Base composition profiling of human mitochondrial DNA using 
polymerase chain reaction and direct automated electrospray ionization mass spectrometry. 
Ana Biochem., v.81, p.7515-7526, 2009. 
 
IRWIN, J.A. et al. MtGenome reference population databases and the future of forensic 
mtDNA analysis. Forensic Sci. Int., v.2, p.222-225, 2011. 
 
JUST, R.S. et al. The use of mitochondrial DNA single nucleotide polymorphisms to assist in 
the resolution of three challenging forensic cases. J. Forensic Sci., v.54, p.887-891, 2009. 
 
KITANO, T. et al. Two universal primer sets for species identification among vertebrates. Int 
J Legal Med, vol.121, p.423-427, 2007. 
 
KIVISILD, P.T. The role of selection in the evolution of human mitochondrial genomes. 
Genetics, v.172, p.373-387, 2006. 
 
KOHNEMANN, S.; PFEIFFER, H. Application of mtDNA analysis in forensic casework. 
Forensic Sci Int., v.11, p.216-221, 2011. 
 
KRISTINSSON, R.; LEWIS, S.E; DANIELSON, P.B. Comparative analysis of the HV1 and 
HV2 regions of human mitochondrial DNA by denaturing high-performance liquid 
chromatography. J Forensic Sci, v.54, n.1. p.28-36, jan.2009. 
LEE, J.C., et al. Ivory identification by DNA profiling of cytochrome b gene. Int J Legal 
Med, vol.123, n.2, p.117-121, mar.2009. 
16 
 
 
LEE, C.; MANDOIU, I.I.; NELSON, C.E. Inferring ethnicity from mitochondrial DNA 
sequence. BMC Proceedings, v.5, n.2, p.511-520, 2010. 
 
LUTZ-BENENGEL, S. et al. Sequence polymorphisms with the human mitochondrial genes 
MTATP6, MTATP8 e MTND4. Int J Legal Med., v.177, p.133-142, 2003. 
 
MALAVER, P.C.; YUNIS, J.J Different dental tissues as source of DNA for human 
identification in forensic cases. Croat Med J., v.44, n.3, p.306-309, 2003. 
 
MANJUNATH, B.C. et al. DNA profiling and forensic dentistry – A review of the recent 
concepts and trends. J of Forensic and Legal Med, v.18, p.191-197, 2011. 
 
MARCÃO, F. Crimes ambientais; anotações e interpretações jurisprudencial da lei 9605, de 
12-2-1998. 1.ed. Local: Saraiva, 2011, 607. 
MARQUEZ, M.C. Interpretation guidelines of mtDNA control region sequence 
electropherograms in forensic genetics. Methods Mol Biol., v.830, p.301-319, 2012. 
 
MAZZACCARA, C. et al. Mitochondrial diabetes in children: seek and you will find it. PLoS 
One, v.7, n.4, abr.2012. 
 
MAZZANTI, M. et al. DNA degradation and genetic analysis of empty puparia: Genetic 
identification limits in forensic entomology. Forensic Sci. Int., v.195, p.99-102, 2010. 
 
MELTON, T. Mitochondrial DNA heteroplasmy. Forensic Sci Rev, v.16, n.1, 2004. 
 
MELTON, T. et al. Forensic mitochondrial DNA analysis of 691 casework hairs. J. Forensic 
Sci., v.50, p.1-8, 2005. 
 
MISNER, L.M. The correlation between skeletal weathering and DNA quality and quantity. J 
Forensic Sci., v.54, n.4. p.822-828, apr.2009. 
NAKAMURA, H. et al. Forensic species identification based on size variation of 
mitochondrial DNA hypervariable regions. Int J Legal Med., v.123, p.177-184, 2009. 
 
17 
 
 
NELSON, K.; MELTON, T. Forensic mitochondrial DNA analysis of 116 casework skeletal 
samples. J Forensic Sci., v.52, n.3, p.557-561, 2007. 
 
NILSSON, M. et al. Evaluation of mitochondrial DNA coding region assays for increased 
discrimination in forensic analysis. Forensic Sci. Int., v.2, p.1-8, 2008. 
 
OBERACHER, H.; NIEDERSTATTER, H.; PARSON, W. Liquid chromatography-
electrospray ionization mass spectrometry for simultaneous detection of mtDNA length and 
nucleotide polymorphisms. Int J Legal Med., v.121, n.1, p.57-67, jan.2007. 
 
PANETO, G.G. Utilização do DNA mitocondrial no contexto forense brasileiro. 2008. 
Tese (Mestrado) – Universidade Estadual Paulista, Araraguara. 
 
PANETO, G.C et al. Heteroplasmy in hair: study of mitochondrial DNA third hypervariable 
region in hair and blood samples. J Forensic Sci., v.55, n.3, p.715-718, maio.2010. 
 
PANETO, G.G. et al. A single multiplex PCR and SNaPshot minisequencing reaction of 42 
SNPs to classify admixture populations into mitochondrial DNA haplogroups. 
Mitochondrion, v.11, p.296-302, 2011. 
 
PARSON, T.J. et al. A high observed substitution rate in the human mitochondrial dna 
control region. Nature Genetics, v.15, p.363-368, 1997. 
 
PARSON, T.J. et al. EMPOP – the mtDNA population database-concept for a new 
generation, high-quality mtDNA database. Forensic Genetics, v.10, p.106-108, 2004. 
 
PFEIFFER, H. et al. Mitochondrial DNA typing from human axillary, pubic and head hair 
shafts - success rates and sequence comparisons. Int J Legal Med, v.112, n.5, p.287-290, 
1999. 
 
ROBERTS, K.A.; CALLOWAY, C. Characterization of mitochondrial DNA sequence 
heteroplasmy in blood tissue and hair as a fuctin of hair morphology.J Forensic Sci., v.56, 
n.1, p.46-60, jan.2011. 
 
18 
 
 
ROE, A.D.; SPERÇING, F.A.H. Patterns of evolution of mitochondrial cytochrome c oxidase 
I and II DNA and implications for DNA barcoding. Molecular Phylogenetics and 
Evolution, v.44. p.325-345, 2007. 
 
ROHL, B.A. et al. An annotated mtDNA database. Int. J. Legal Med., v.115, p.29-39, 2001. 
 
SALAS et al. Phylogeographic investigations: The role of trees in forensic genetics. Forensic 
Sci. Int., v.168, p.1-13, 2007. 
 
SCIENTIFIC WORKING GROUP ON DNA ANALYSIS METHODS – SWGDAM. 
Guidelines for mitochondrial DNA nucleotide sequence interpretation, 2ª.ed. 
Washingtion, D.C.: Federal bureau of investigation, 2003, v.5. 
 
SHIROMA et al. A minimally destructive technique for sampling dentin powder for 
mitochondrial DNA testing. J Forensic Sci, v.49, p.791-795, 2004. 
 
SILVA, L.A.F; PASSOS, N.S. DNA forense: Coleta de amostras biológicas em locais de 
crime para estudo do DNA. 2.ed. Maceió: Editora da Universidade Federal de Alagoas, 
2006.80p. 
 
THOMAS, A.H. Base composition analysis of human mitochondrial DNA using electrospray 
ionization mass spectrometry: A novel tool for the identification and differentiation of 
humans. Analytical Biochemistry, v.334, p.53-69, 2005. 
 
THOMAS, A.H. Base composition profiling of Human mitochondrial DNA using polymerase 
chain reaction and direct automated electrospray ionization mass spectrometry. Anal. Chem., 
v.81, p.7515-7526, 2009. 
 
TORRONI, T.G.A. et al. Asian affinities and continental radiation of the four founding 
Native American mtDNAs. Am. J. Hum. Genet., v.53, p.563-590, 1993. 
UTSUGI, J.I.N.B.O.; TOSHIHIDE, K.A.T.O; MOTOMI, I.T.O. Current progressin DNA 
barcoding and future implications for entomology. Entomology Science, 2011. 
 
19 
 
 
VALLONE, P.M. et al. A multiplex allele-specific primer extension assay for forensically 
informative SNPs distributed throughout the mitochondrial genome. Int J Legal Med, v.118, 
p.147-157, 2004. 
 
VALONE, P.M.; JAKUPCIAK, J.P.; COBLE, M.D. Forensic application of the affymetrix 
human mitochondrial resequencing array. Forensic Sci Int Genet, v.1, n.2, p.196-198, 
mar.2007. 
 
WALLACE, D.C; BROWN, M.D.; LOTT, M.T. Mitochondrial DNA variation in human 
evolution and disease. Gene, v.238, p. 211-230, 1999. 
 
WALLACE, D.C. Mitochondrial DNA mutations in disease and aging. Environ Mol 
Mutagen, v.51, v.5, p.440-450, 2010. 
 
WARSHAUER, D.H. et al. Validation of the PLEX-ID ™ mass spectrometry mitochondrial 
DNA assay. Int J Legal Med, jul.2012. 
 
WELL, J.D.; WALL, R.; STEVENS, J.R. Phylogenetic analysis of forensically important 
Lucilia flies based on cytochrome oxidase I sequence: a cautionary tale for forensic species 
determination. Int J Legal Med., v.121, p.229-233, 2007. 
 
WONG, H.Y. et al.Sequence polymorphism of the mitochondrial DNA hypervariable regions 
I and II in 205 Singarore Malays. Legal medicine, v.9, n.1, 2007. 
 
YAKES, F.M.; VAN HOUTEN, B. Mitochondrial DNA damage is more extensive and 
persist longer than nuclear DNA damage in human cells following oxidative stress. Proc Natl 
Acad Sci USA, v.94, p.514-519, jan.1997. 
 
ZIETKIEWICZ, et al. Curent genetic methodologies in the identification of disaster victims 
and in forensic analysis. J Appl Genetics, v.53, p.41-60, oct.2012.