DNA_Identificacao_Humana_2

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TGTGAACACACGTGTGGATTGG... 
Professor: Christian Reis 
Disciplina: Biologia Molecular 
DNA na identificação humana 
Polimorfismo Genético 
• É a coexistência de alelos múltiplos em um lócus 
cromossômico; regiões do genoma nas quais existem 
variações entre as pessoas. 
 
• Polimorfismo de sítio de restrição (RFLP) 
• Polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) 
• Polimorfismos de inserção/deleção (indels) 
• Polimorfismos de minissatélites (VNTR) – de 9 a 80pb 
• Polimorfismos de microssatélites (STR) – de 2 a 8 pb 
Qual a importância desses 
polimorfismos? 
 Fonte de variabilidade; 
 Permitem construir um perfil genético indivíduo-
específco  “DNA fingerprint”; 
 
importante em análise de paternidade e 
perícia forense (estupro, homícido, rapto de 
crianças.) 
De onde pode ser extraído o DNA? 
• Sangue  padrão-ouro; 
• células epiteliais da mucosa oral: saliva, pontas de 
cigarro, selos e envelopes, gomas de mascar, copos, 
tampas de caneta mordidas,...; 
• Pêlos e fios de cabelo (com ou sem o bulbo capilar); 
• Unhas; 
• Esfregaços; 
 
De onde pode ser extraído o DNA? 
• Manchas de material biológico: líquido seminal, 
urina, saliva, sangue; 
• Tecidos de biópsias cirúrgicas; 
• Ossadas (carbonizadas ou não); 
• Tecidos mumificados ou congelados; 
• Células deixadas por impressão digital; 
• Dentes; 
• outras 
 
Como extrair o DNA? 
• Técnicas específicas para cada tipo de 
amostra; 
 
• CUIDADO: O sucesso da tipagem de DNA 
depende basicamente da qualidade e 
quantidade de DNA extraído 
 
Mitochondria 
Nuclear DNA: 
Chromosomes 
Dois tipos de DNA para testagem 
1 
2 
DNA Nuclear 
● Único em cada pessoa. 
 
● Herança de ambos os pais. 
 
● Usado para aplicações forenses e teste 
paternidade/maternidade. 
 
● Marcadores, não são usados genes nas 
análises. 
 
2 copies/célula 
Autossomos 
Chromosomes 
Nuclear DNA: 
• Apenas duas 
cópias/célula. 
• Herança de ambos os 
pais. 
• DNA único / exclusivo. 
 
 
 
 
DNA Nuclear 
Recuperação de DNA em amostras de tecidos e fluidos 
Amostra (tecidos e 
fluidos) 
Quantidade 
recuperada 
Análise de RFLP Análise de STR 
1mL de sangue 20 a 40µg SIM SIM 
Manchas de 
sangue seco de 
1cm3 
200ng NÃO SIM 
Sêmen 150 a 300µg por 
mL 
SIM SIM 
Sêmen (esfregaço 
vaginal pós-coito) 
0 a 3µg (DNA dos 
espermatozóides) 
SIM SIM 
Cabelo com raiz 
(contendo bulbo 
capilar) 
1 a 750ng por fio NÃO SIM 
Saliva 1 a 10µgpor mL SIM SIM 
Métodos disponíveis para 
paternidade: 
• VNTRs estudados com sondas multilocais; 
• STRs estudados com PCR; 
• DNA mitocondrial (mtDNA); 
• STRs do Cromossomo Y; 
• Técnicas mais recentes 
• Microssatélites 
 
– Ferramentas-Padrão 
• Podem ser repetições de dinucleotídeos (substituídos), 
trinucleotídeos e tetranucleotídeos (melhor). 
• STRs: estrutura repetitiva de 2-8pb 
– Vantagem: amplificação de fragmentos curtos 
– Ideal para análises forenses 
 
Tipos de Unidades Repetitivas 
• Dinucleotídeo 
• Trinucleotídeo 
• Tetranucleotídeo 
• Pentanucleotídeo 
• Hexanucleotídeo 
(CA)(CA)(CA)(CA) 
(GCC)(GCC)(GCC) 
(AATG)(AATG)(AATG) 
(AGAAA)(AGAAA) 
(AGTACA)(AGTACA) 
TCCCAAGCTCTTCCTCTTCCCTAGATCAATACAGACAGAAGACAGGTGGATAGATA
GATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATATCATTGAAAGACAAA
ACAGAGATGGATGATAGATACATGCTTACAGATGCACAC 
12 repetições GATA = Alelo 12 
Região alvo 
(microssatélite) 
7 repet 
8 repet 
9 repet 
10 repet 
11 repet 
12 repet 
13 repet 
Região 
flanqueadora 
Região 
flanqueadora 
Microssatélites: estrutura 
Teste de Paternidade 
Mãe Criança Homem 1 Homem 2 
O suspeito estava na cena do crime? 
Suspeito Sangue da cena 
do crime 
vítima 
V C S1 S2 S3 
V Vitíma 
C Amostra da Cena do Crime 
S1 Suspeito 1 
S2 Suspeito 2 
S3 Suspeito 3 
Mais que 20 fragmentos do 
suspeito 1 têm tamanhos 
idênticos aos fragmentos 
encontrados na cena do 
crime! 
Perfis de DNA 
Teste de paternidade e análise forense 
 
 
STRs estudados com PCR 
• Princípio do método: Reação de PCR utilizada 
para copiar extensivamente várias regiões de 
STR, fornecendo fragmentos de tamanhos 
diferentes visualizados por eletroforese em gel 
de poliacrilamida ou por seqüenciamento 
• OBS: Quantas regiões são necessárias? 
 
….Há uma chance de 1 em 10 que este 
 fragmento ocorra na população… 
Suponha que………… 
…e que há uma chance de 1 em 20 que 
este fragmento ocorra na população… 
…e que há uma chance de 1 em 10 que 
este fragmento ocorra na população… 
…e que há uma chance de 1 em 30 que este 
fragmento ocorra na população, assim... 
 
Comparação entre fragmentos 
…a probabilidade das 4 bandas serem encontradas em qualquer pessoa suspeita é 
 
 1 em 10 x 1 em 20 x 1 em 10 x 1 em 30 
= 1/10 x 1/20 x 1/10 x 1/30 = 1 em 60,000 
 
=(1/10)12 = 1/1.000.000.000.000 (1 em 1 trilhão) = 99,9999999999 – 10 casas do 
número 9 após a vírgula. 
 
POPULAÇÃO MUNDIAL ONU 2013: 7,2 BILHOES DE PESSOAS 
Quanto maior número de bandas analisado, maior a probabilidade do suspeito 
ser único indíviduo no mundo (milhares, milhões, bilhões) 
Cálculo de probabilidade 
Apresentador
Notas de apresentação
*Or, in some cases, millions.
Cromossomo Y 
● Perfil IDÊNTICO em todos os homens 
de uma linhagem paterna. 
 
● Cromossomo Y passa apenas de pai 
para filho. 
 
● Usado para ajudar na determinação da 
linhagem masculina. 
 
● Identificação de paternidade sem o pai 
(p/ filhos); 
 
● Elucidação de estupro (mistura de DNA); 
 
(~ 78 genes) 
(~ 1000 genes) 
Y-STRs 
Y 
Prince Philip 
Prince Charles Princess Anne Prince Andrew 
Mulheres: X X 
Males: X Y 
Y-STRs 
Y 
Prince William Prince Harry Princess Beatrice Princess Eugenie 
Y Y 
Y Y 
X, X X, X 
Y-STRs 
Mitochondria • > 1,000 cópia/célula. 
• Herança Materna. 
• Único em cada pessoa. 
 
 
 
 
DNA Mitocondrial 
DNA Mitocondrial 
● Descendentes recebem apenas da mãe  permite traçar 
a linhagem materna de uma pessoa; 
 
● Efetivo para análise de amostras antigas e degradas. 
 
 
● É mais resistente à degradação que o DNA nuclear. 
 
● Taxa mutacional do mtDNA é 5-10 vezes maior que a do 
DNA nuclear  DNA bem polimórfico, que permitem a 
“individualização”; 
 
 
 
1,7oo/cell 
• Utilizado na identificação de corpos em grandes 
desastres comparar a seqüência de interesse 
com a obtida nos possíveis irmãos ou 
ascendentes maternos; 
• Identificação de maternidade sem o pai (p/ filhos 
e filhas) 
• Não identifica um indivíduo específico; 
• Estudos históricos ou evolutivos. 
DNA Mitocondrial 
Queen Elizabeth II 
Princess Ann Prince Charles Prince Andrew 
Identical 
 DNA Mitocondrial 
 Mt-DNA da linhagem 
materna da Rainha 
Elizabeth II 
 Mt-DNA da linhagem materna 
de Lady Diana Spencer 
 Mt-DNA da linhagem materna 
de Lady Sarah Ferguson 
DNA Mitocondrial 
mt-DNA 
Técnicas mais recentes 
• Polimorfismo de base única. 
– Sequenciamento; 
– São muito numerosos; 
– Baixa taxa de mutação; 
– Requer maior nº de marcadores; 
 
• Polimorfismos de inserção/deleção 
 
 
Estudados em produtos de amplificação muito curtos (50pb 
ou menos)  vantagem sobre STRs em estudos de DNA 
extremamente degradado (ex: cadáver em estado avançado 
de decomposição ou carbonizado) 
 
 
E no futuro... 
• Bancos completos de perfil de criminosos: 
– Inglaterra 
– CODIS – Combined DNA Index System (1994) – FBI 
 2013 - 10.581.700 perfis de agressores. 
– Regulamentação Banco Nacional de Perfis Genéticos Brasil2013 - Crimes hediondos e ou violentos de natureza grave 
 
• Amostra de DNA  “retrato falado” 
	Número do slide 1
	Polimorfismo Genético
	Número do slide 3
	De onde pode ser extraído o DNA?
	De onde pode ser extraído o DNA?
	Como extrair o DNA?
	Número do slide 7
	Número do slide 8
	Número do slide 9
	Número do slide 10
	Métodos disponíveis para paternidade:
	Número do slide 12
	Tipos de Unidades Repetitivas
	Microssatélites: estrutura
	Número do slide 15
	Teste de Paternidade
	O suspeito estava na cena do crime?
	Perfis de DNA
	Número do slide 19
	STRs estudados com PCR
	Número do slide 21
	Comparação entre fragmentos
	Cálculo de probabilidade
	Número do slide 24
	Número do slide 25
	Número do slide 26
	Número do slide 27
	Número do slide 28
	Número do slide 29
	DNA Mitocondrial
	Número do slide 31
	Número do slide 32
	Número do slide 33
	Técnicas mais recentes
	E no futuro...