Genética Forense

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13/09/2021 17:09 Estácio
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Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 1: Conceitos básicos em Genética e Leis Mendelianas
Apresentação
Os estudos em Genética avançaram muito rapidamente e hoje vivemos na era da
biotecnologia. Os conhecimentos sobre a natureza das moléculas que compõem os
organismos vivos e suas funções proporcionaram o desenvolvimento de técnicas de
grande impacto devido a sua aplicabilidade prática e suas perspectivas futuras, que
têm gerado euforia e também apreensão por parte da comunidade científica e da
população em geral.
Nesta primeira aula, estudaremos os conceitos fundamentais necessários à
compreensão da área de estudo da Genética. Veremos também que estes conceitos
são resultantes dos estudos de Gregor Mendel, considerado o “pai” da Genética, pois,
a partir de suas observações em populações de ervilhas, ele conseguiu determinar os
mecanismos básicos de transmissão da hereditariedade.
Objetivos
Reconhecer a Genética como a ciência da hereditariedade, assim como seus
conceitos básicos;
Identificar os princípios básicos da transmissão das características de uma
espécie ao longo das gerações;
Reconhecer a importância dos estudos de Mendel para o entendimento da
hereditariedade.
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A Genética e a descoberta do DNA
A Genética é a ciência que estuda a Hereditariedade, ou seja, a transmissão
de características de pais para filhos ao longo das gerações.
Esta área da Biologia pode, por exemplo, explicar como
um casal de olhos escuros pode ter um filho de olhos
claros. Ou como um casal normal para a cor da pele pode
ter um filho albino.
Os mecanismos de hereditariedade estão presentes em todos os seres vivos,
desde bactérias, até os vegetais e animais. Devido à descoberta do DNA, a
Genética está dividida em dois momentos:
Genética Clássica
Gregor Johann Mendel , antes da descoberta do DNA.1
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Genética Moderna
Watson e Crick (1953), após a descoberta da estrutura do DNA.
Conceitos básicos
Antes de falarmos sobre o trabalho de Mendel, precisamos compreender
alguns termos muito usados na Genética:
Caráter ou característica
Corresponde a um certo aspecto do ser vivo, geralmente determinado por um
gene. Observe alguns exemplos na galeria a seguir!
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A coloração que cada flor irá adquirir...
Com qual altura ficará uma árvore.
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O tipo de cabelo das pessoas...
Qual a cor da pele...
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E a cor dos olhos.
E até mesmo por anomalias, como o albinismo.
Gene
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Segmento da molécula de DNA que contém uma informação genética. Cada
gene, geralmente, tem uma informação que corresponde à sequência de
aminoácidos que será usada para a síntese de uma proteína. A proteína,
dessa forma, determinará uma característica do indivíduo.
Genótipo
Conjunto de genes de um indivíduo para uma ou mais características. É a
própria constituição genética do indivíduo.
É representado por letras:
A, a, B
Usamos letra maiúscula para representar genes
dominantes 
e letra minúscula para representar genes
recessivos.
Se os genes são alelos, 
usa-se a mesma letra.
Ex:
Aa, Bb, Dd
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Se os genes não são alelos, 
usa-se letras diferentes.
Ex:
aB, Ab
Fenótipos
Formas variáveis que uma determinada característica ou caráter apresenta.

Exemplo
Sistema ABO apresenta 4 fenótipos: A, B, AB e O.
Representa o conjunto de aspectos visíveis ou não de um indivíduo
resultante da interação do genótipo com o meio ambiente.
Os fenótipos podem ser morfológicos ou
fisiológicos.
A seguir, veja exemplos mais práticos:
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A cor dos olhos e dos cabelos são aspectos visíveis do indivíduo e, por
isso, morfológicos.
Já o tipo sanguíneo do indivíduo não é um aspecto visível, ou seja, é
necessário coletar uma gota de sangue e adicionar um anticorpo a ela,
para saber o fenótipo do indivíduo para essa característica (tipo
sanguíneo A, B, AB ou O).
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Resumindo, não temos como saber o tipo
sanguíneo 
de uma pessoa somente olhando para ela.
FENOTIPO
GENOTIPO
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FENOTIPO
GENOTIPO
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Arte baseada em imagem de: static.todamateria.com.br
Basicamente significa que as características observáveis de um organismo
(fenótipo), dependem de uma combinação de fatores genéticos (genótipo), e
do ambiente em que o organismo se desenvolve.
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Um exemplo muito interessante é a coloração dos flamingos e de uma
ave brasileira em extinção conhecida como Guará (retratado na imagem /
autor: J. Patrick Fischer).
Quando nos deparamos com imagens dessas espécies, acreditamos que
a coloração natural de suas plumagens é a cor rosa/vermelha.
Entretanto, não há informação no genótipo dessas espécies para o
fenótipo vermelho das penas. Na imagem, flamingos, por Smileus.
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A cor rosa/vermelha está intimamente relacionada à alimentação dessas
espécies de aves, uma vez que essa coloração é decorrente da
alimentação rica em crustáceos e carotenoides (uma classe de pigmento
avermelhado).
Disponível em: blogs.unicamp.br/
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Atividade
1. “Em bancos de sangue são usadas enzimas para remover os antígenos
A e B dos tipos sanguíneos A e B. Isto torna o sangue tipo O. Este tipo de
procedimento...” – Marque a alternativa que completa a sentença:
 a) Altera o fenótipo
 b) Altera o genótipo
Cromossomos homólogos
São os cromossomos de um mesmo par que possuem o mesmo tamanho e a
mesma forma. Um homólogo veio do pai e outro da mãe.
Lócus gênico
É o local específico nos cromossomos onde estão situados os genes. O plural
de locus é Loci.
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Genes alelos
São genes que ocupamo mesmo locus em cromossomos homólogos e que,
portanto, determinam o mesmo caráter ou característica.

Exemplo
O tipo de sangue que cada um possui (A, B, AB ou O) é determinado por
alelos presentes em um loco do cromossomo 9.
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Esses alelos podem ser I , I ou i. Cada indivíduo apresenta, no par do
cromossomo 9, a combinação de dois desses alelos, que determinam o
seu tipo sanguíneo.
Assim, teremos as seguintes combinações possíveis:
Alelos 
(Genótipo)
Tipo de sangue 
(Fenótipo)
I I A
I i A
I I B
I i B
I I AB
ii O
Homozigoto
Corresponde ao indivíduo que possui os dois alelos iguais em um certo locus,
sendo considerado puro para o caráter.
O genótipo do homozigoto é representado por duas letras iguais (AA ou aa).
Homozigoto
Genes alelos iguais
(AA) homozigoto
A B
A A
A
B B
B
A B
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(bb) homozigoto
Heterozigoto
Corresponde ao indivíduo que possui um gene diferente do outro em um certo
locus.
Cada um deles determina um fenótipo diferente para o caráter considerado;
são impuros ou híbridos (Aa).
Heterozigoto
Genes alelos diferentes
(Aa) heterozigoto
(Bb) heterozigoto
Geralmente, para cada uma de nossas
características, existem duas variáveis.
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Pele com pigmentação normal; pele sem pigmentação normal
(albinismo).
Pele com sardas; pele sem sardas.
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Lábios grossos; lábios finos.
Alelos Dominantes
São aqueles que determinam o mesmo fenótipo, tanto em homozigose como
em heterozigose.
Gene dominante
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
Exemplo
Alelos que determinam características dominantes na espécie humana:
Gene que determina olhos escuros;
Gene para visão normal;
Gene para cabelo escuro.
Alelos Recessivos
São aqueles que só se expressam quando estão em homozigose.
Gene recessivo
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
Exemplo
Alelos que determinam características recessivas na espécie humana:
Gene para o albinismo;
Gene para olhos verdes;
Gene para lábios finos;
Gene para cabelo claro.
Hereditariedade
Antes mesmo de saber o que a palavra hereditariedade significava, o homem
já tentava manipular cruzamentos na tentativa de “selecionar” características
de interesse.
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Cruzamentos entre variedades de vacas na tentativa de obter vacas que
produzissem mais leite.
Há o caso também de tentar obter galinhas maiores ou que colocassem
mais ovos.
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No entanto, tudo era feito a partir de
observações, ou seja, só contemplavam a vaca
que produzia mais leite ou a galinha que era
maior do que as outras. Eles nada sabiam sobre
processos genéticos.
Os experimentos de Mendel
Mendel realizou uma série de cruzamentos entre ervilhas. Como ele era
matemático, todos os resultados obtidos receberam um tratamento estatístico
em sua análise.
Com base nesses resultados, Mendel constatou que os caracteres estudados
se manifestavam nas ervilhas descendentes, segundo regras que ficaram
conhecidas como as Leis de Mendel.
Nesse período, nada se sabia sobre os mecanismos de divisão celular, muito
menos sobre DNA e sua estrutura. Mais tarde, essas informações foram
constatadas, confirmando as propostas de Mendel sobre a hereditariedade.
 Close up em ervilhas. (Fonte: Jenniki / Shutterstock)
As ervilhas
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Conhecidas como ervilhas-de-cheiro, essa planta apresenta várias
características que favoreceram a pesquisa de Mendel. Entre elas, podemos
citar:
É uma planta que se reproduz por autofecundação, além de ser de fácil
polinização.
Apresenta desenvolvimento rápido, com grande número de descendentes e
características bem visíveis, fáceis de serem observadas.
O método de Mendel
Podemos dividir o método de Mendel em, basicamente, 5 passos:
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Primeiro passo
Primeiro ele selecionou as características a serem estudadas.
Forma
da
semente
Cor da
semente
Cor da
casca da
semente
Forma da
vagem
Cor da
vagem
Posição
das
flores
Altura
das
flores
Lisa Amarela Cinza Inflada Verde Axilar Alta
Rugosa Verde Branca Comprimida Amarela Terminal Baixa
 Fonte: pontobiologia.com.br
<//www.pontobiologia.com.br>
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Segundo passo
Depois, começou a realizar os cruzamentos entre plantas com sementes
de cor amarela e sementes de cor verde.
Esse grupo inicial de plantas, constituído por linhagens puras, foi
chamado de geração parental (P).
VV
×
vv
Geração 
Parental
Vv
×
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Vv
Geração F1
Autofecundação
Vv
Vv
Vv
Vv
Geração F2
3 amarelas : 1 verde
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 Fonte: todamateria.com.br
<//www.todamateria.com.br>
Terceiro passo
Após o cruzamento da geração parental, Mendel observou que todos os
descendentes desse primeiro cruzamento (geração F1) apresentavam
sementes de cor amarela.
Como isso aconteceu se metade das plantas da geração parental
tinha sementes verdes? Para onde teria ido a característica “cor
verde” das sementes?
Quarto passo
Na tentativa de obter a resposta, ele deixou a planta se autofecundar (F1
x F1). A maioria das plantas resultantes da autofecundação, ou seja, do
cruzamento de F1 com F1, apresentavam sementes de cor amarela (3
em 4, ou seja 75%). Porém, algumas apresentavam sementes de cor
verde (1 em 4, ou seja, 25%).
Quinto passo
Mendel, então, concluiu que a cor verde não havia desaparecido, apenas
não havia se manifestado na 1ª geração (F1). Era como se ela tivesse
sido dominada pela cor amarela, mas reapareceu (em menor proporção)
na 2ª geração (F2).
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A partir desses resultados, Mendel verificou que
algumas características são dominantes sobre
outras. Neste caso, a cor amarela era dominante
sobre a cor verde (recessiva).
Ele repetiu esse mesmo experimento para todas as demais características e
obteve resultados semelhantes. Sempre uma característica dominava
sobre a outra, ou seja, em todas as vezes havia uma característica que
aparecia sozinha na primeira geração e outra que somente aparecia na
segunda geração e sempre em menor proporção. Essa proporção era sempre
de 3:1 (para cada 3 ervilhas de cor amarela, havia um grão de cor verde).
DOMINANTE
RECESSIVO
Formada semente
Lisa
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Rugosa
Cor da semente
Amarela
Verde
Cor da casca da semente
Cinza
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Branca
Forma da vagem
Inflada
Comprimida
Cor da vagem
Verde
Amarela
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Posição das flores
Axilar
Terminal
Altura das flores
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Alta
Baixa
Conclusões
Cada caráter era determinado por um par de fatores (atualmente chamados
de genes).
Os descendentes recebem apenas um fator de cada par, sendo um materno e
um paterno.
Esses fatores são transmitidos através dos gametas.
Os filhos herdarão dos pais apenas um gene de cada característica, podendo
ocorrer então a manifestação apenas da característica dominante .
Esse princípio, que compreende a segregação dos “fatores”, constitui a 1ª Lei
de Mendel ou Lei da Segregação dos Genes ou ainda, Lei da Pureza dos
Gametas:
2
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
As células somáticas contêm fatores que se encontram
aos pares, e estes se separam na formação dos
gametas; cada gameta receberá apenas um fator de
cada par.
A próxima curiosidade de Mendel foi saber se características dominantes
estariam sempre juntas, ou seja, se a semente de cor amarela seria também
lisa ou se poderia ser amarela e rugosa. Ele queria entender as relações
existentes entre os “fatores”.
Então, continuou a realizar cruzamentos, selecionando plantas para estudar a
transmissão de mais de uma característica, ou seja, de dois ou mais
diferentes “fatores” simultaneamente.
Assim, cruzou plantas com sementes amarelas e lisas (“cor amarela” e
“textura lisa” são fatores dominantes) com outras que exibiam sementes
verdes e rugosas (“cor verde” e “textura rugosa” são fatores recessivos).
P
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Planta pura com 
semente lisa e amarela
×
Planta pura com 
semente verde e rugosa
F
Plantas com semente lisa e amarela
F × F
Autopolinização
Planta com semente 
lisa e amarela
×
1
1 1
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Planta com semente 
lisa e amarela
 Fonte: todamateria.com.br
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Lembre-se mais uma vez que as plantas da
geração parental são sempre “puras”.
VVRR
×
vvrr
Geração 
Parental
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VvRr
×
VvRr
Geração F1
Autofecundação
Todas as plantas da primeira geração, como esperado, apresentaram apenas
sementes amarelas e lisas. Isso significa que os fatores dominantes e
recessivos foram misturados entre si e as características desenvolvidas
referem-se aos fenótipos dominantes.
Mendel cruzou entre si as plantas da geração F1:
Cor da semente
V = amarela
v = verde
Textura da semente
R = lisa
r = rugosa
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Proporção genotípica de F
9 V_R_
3 V_rr
3 vvR_
1 vvrr
Proporção fenotípica de F
2
2
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Amarela-lisa
9/16
Amarela-rugosa
3/16
Verde-lisa
3/16
Verde-rugosa
1/16
 Fonte: Think Bio
<https://thinkbio.wordpress.com/2012/02/03/a-
segunda-lei-de-mendel/> .
Com a geração F2, Mendel obteve os seguintes resultados:
https://thinkbio.wordpress.com/2012/02/03/a-segunda-lei-de-mendel/
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A maioria das plantas da segunda geração (mais precisamente 9/16) tinha
sementes amarelas e lisas.
3/16 exibiam sementes amarelas e rugosas.
3/16 tinha sementes verdes e lisas.
1/16 tinham sementes verdes e rugosas.
Dessa forma, Mendel constatou de que aquelas características das ervilhas,
escolhidas por ele, e que estavam juntas nas plantas originais (semente
amarela + textura lisa; ou semente verde + textura rugosa) foram separadas
entre si, quando da realização dos cruzamentos, ou seja, não permaneciam
juntas nas gerações seguintes.
Portanto, foi concluído que o surgimento, em F2, de sementes amarelas
rugosas e verdes lisas, diferente da geração parental, tratava-se de uma
separação independente dos alelos de um par, ou seja, os genes que
determinam a cor das sementes estariam separados daqueles que
determinam a textura da semente. Assim, Mendel propôs a Lei da Segregação
Independente dos Fatores ou 2ª Lei de Mendel:
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
Fatores (genes) que condicionam dois ou mais
caracteres separam-se durante a formação dos
gametas, recombinam-se ao acaso, de maneira a
estabelecer todas as possíveis combinações entre si.

Atenção
Relembrando que, quando Mendel realizou seus experimentos, ainda não
se sabia da existência dos cromossomos. Portanto, hoje sabe-se que a 2ª
Lei é válida apenas para genes localizados em cromossomos diferentes,
ou seja, cromossomos não homólogos.
Para finalizarmos a aula, assista ao vídeo a seguir, que foi produzido pela TED
ed. Ele sintetiza a importância das experiências de Mendel em uma animação
bem didática:
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
How Mendel's pea plants helped us understand genetics
<https://www.youtube.com/watch?v=Mehz7tCxjSE> – por Hortensia Jiménez Díaz |
Acione as legendas em português no ícone da barra do player do vídeo.
https://www.youtube.com/watch?v=Mehz7tCxjSE
Atividades
2. Algumas variedades de canário mudam de cor de acordo com a
alimentação. Isso indica que o:
 a) Fenótipo depende do ambiente.
 b) Fenótipo depende do genótipo e do meio ambiente.
 c) Fenótipo depende da exposição à luz solar.
 d) Fenótipo depende da combinação de alimento com a luz solar.
 e) Genótipo depende do número completo de genes.
3. Cruzando-se ervilhas verdes (vv) com ervilhas amarelas (Vv), os
descendentes serão:
 a) 100% vv, verdes
 b) 100% VV, amarelas
 c) 50% Vv, amarelas; 50% vv, verdes
 d) 25% Vv, amarelas; 50% vv, verdes; 25% VV, amarelas
 e) 25% vv, verdes; 50% Vv, amarelas; 25% VV, verdes
https://www.youtube.com/watch?v=Mehz7tCxjSE
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4. Um estudante, ao iniciar o curso de Genética, anotou o seguinte:
I. Cada caráter hereditário é determinado por um par de fatores e,
como estes se separam na formação dos gametas, cada gameta
recebe apenas um fator do par;
II. Cada par de alelos presentes nas células diploides separa-se na
meiose, de modo que cada célula haploide só recebe um alelo do
par;
III. Antes da divisão celular se iniciar, cada molécula de DNA se duplica
e, na mitose, as duas moléculas resultantes se separam, indo para
célulasdiferentes.
A primeira lei de Mendel está expressa em:
 a) I, somente
 b) II, somente
 c) I e II, somente
 d) II e III, somente
 e) I, II e III
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Notas
Gregor Johann Mendel 
Em meados do século XIX, um monge que vivia na Áustria, chamado Gregor
Johann Mendel, ao observar uma plantação de ervilhas existente no mosteiro
onde ele vivia, achou curioso que algumas tinham grãos amarelos e outras
tinham grãos verdes; algumas eram altas e outras eram baixas; algumas
tinham a flor de cor branca enquanto outras tinha a cor púrpura.
Então ele se perguntou: como podem ter características tão
diferentes mesmo sendo da mesma espécie?
Procurando responder, Mendel planejou cuidadosamente uma série de
experimentos para estudar como acontecia a transmissão de características
de uma geração para outra.
Mendel cultivou e analisou cerca de 10.000 plantas de ervilhas, para elaborar
suas duas leis que formaram as bases da Genética.
Ao apresentar os seus resultados à comunidade científica, Mendel não teve
muita sorte. Não deram muita importância ao seu trabalho e este ficou
esquecido por cerca de 35 anos, sendo então descobertos por três
pesquisadores independentes, em 1900.
Esses pesquisadores, ao realizarem experimentos semelhantes e obterem
resultados parecidos, redescobriram o trabalho de Mendel e, claro, deram
todo o mérito a ele. Desde, então, ele é conhecido como o “pai da Genética”.
1
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Característica dominante 
Pois os dois genes se separam (ou seja, se segregam) durante a formação
dos gametas, indo apenas um gene para cada gameta.
Referências
FARAH, S. B. DNA segredos e mistérios. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2007.
PAULINO, W. R. Biologia: genética, evolução e ecologia. 1. ed. São Paulo:
Ed. Ática, 2005.
Próximos Passos
Estrutura da molécula de DNA;
Genes;
Cromossomos.
2
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Explore mais
A National Geographic fez um programa sobre o Mendel, chamado Mendel e
a ervilha, contando um pouco de sua vida e das experiências que ele
realizou. Esse documentário está disponível no Youtube, dublado, em 3
partes, conforme os links de acesso a seguir:
1. Mendel e a ervilha (parte 1 de 3) – A estranha ervilha na vagem
<https://www.youtube.com/watch?v=tfjDJE4kWhM> ;
2. Mendel e a ervilha (parte 2 de 3) – A simples ervilha
<https://www.youtube.com/watch?
v=VVIr37xPkk0&feature=related> ;
3. Mendel e a ervilha (parte 3 de 3) – Minha hora chegará
<https://www.youtube.com/watch?
v=hEdc96wxyZ8&feature=related> .
https://www.youtube.com/watch?v=tfjDJE4kWhM
https://www.youtube.com/watch?v=VVIr37xPkk0&feature=related
https://www.youtube.com/watch?v=hEdc96wxyZ8&feature=related
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Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 2: Estrutura do DNA, genes e cromossomos
Apresentação
A genética molecular ou a engenharia genética (termo mais moderno) teve seu desenvolvimento a
partir da descoberta da estrutura da molécula de DNA, em 1853, por dois pesquisadores chamados
Watson e Crick. Desde então, os cientistas puderam entender a causa de muitas doenças
hereditárias, estudando os genes, identificando erros em suas sequências e as formas de
transmissão para os filhos. Além de compreender a causa de doenças, outras puderam ser
realmente tratadas, como o diabetes.
Nesta segunda aula, portanto, estudaremos a estrutura da molécula de DNA, desde suas unidades
formadoras e como a informação contida nesta molécula é transmitida para uma molécula de RNA
mensageiro que depois será traduzida em uma proteína, produzida no citoplasma de nossas células,
que determinará as nossas características. Veremos também que esses genes estão contidos em
estruturas chamadas de cromossomos e que, através destes, os genes são transmitidos de pais para
filhos ao longo das gerações.
Objetivos
Reconhecer o DNA como a molécula responsável pela transmissão das características
hereditárias ao longo das gerações;
Descrever a constituição da molécula de DNA e seus processos de replicação, transcrição e
tradução;
Reconhecer os genes como unidades determinantes das características de um organismo e que
estes estão presentes nos cromossomos.
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DNA, a molécula da vida!
Vamos iniciar nossa aula com uma das mais recentes descobertas da Ciência envolvendo a
molécula de DNA.
A nova descoberta de edição do material genético do
DNA
Várias foram as descobertas que tentaram decifrar a existência da vida. Mas
nenhuma delas foi tão marcante na Ciência como a descoberta da dupla hélice
de DNA, o código genético da vida.
Até então, não era sabido qual a principal ligação entre os seres vivos que
habitavam a terra. Com essa descoberta, a ciência deu um grande salto.
O DNA se tornou o precursor da vida, a fita que tinha um código encontrado em
todos os seres humanos. A ligação entre esses códigos permite a formação de um
ser, algo que é muito complexo.
Nas várias divisões celulares necessárias para a formação de um novo ser,
contudo, erros podem ocorrer. Daí é que surgem as doenças genéticas e também
as hereditárias, pois a dupla hélice de DNA é composta de genes que herdamos
de nossos progenitores.
Agora, em pleno século XXI, cientistas americanos descobriram uma nova maneira
de lidar com a complexidade do DNA e buscam mais uma vez decifrar a incógnita
que gira em torno da fita da vida. Eles descobriram uma nova maneira de editar
o DNA humano, o método Crispr-Cas9.
Segundo os cientistas que realizaram o estudo, essa, inclusive, é a maneira
mais barata de editar o DNA. Isso foi visto no meio científico como algo
animador, pois o método poderá ser a solução para a cura de várias doenças
genéticas como câncer, Alzheimer e até mesmo a Aids.
Adaptado de: bastingnews.com <https://br.blastingnews.com/ciencia-
saude/2017/07/a-nova-descoberta-de-edicao-do-material-genetico-do-dna-
001860105.html>
O papel dos ácidos nucleicos
Em 1860, Johann Friedrich Miescher, ao estudar células do pus de curativos, isolou uma
substância ácida. Essa substância foi então chamada de ácido nucleico, porque foi isolada do
núcleo. Apresentava grandes quantidades de nitrogênio e fósforo e, na época, a sua
importância não pôde ser avaliada.
https://br.blastingnews.com/ciencia-saude/2017/07/a-nova-descoberta-de-edicao-do-material-genetico-do-dna-001860105.html
13/09/2021 17:11 Estácio
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A existência de cadeias polinucleotídicas, principais componentes do material ácido, só foi
documentada na década de 1940. Até então não eram reconhecidas como o material
genético. Esse papel pensava-se ser desempenhado pelas proteínas, que apresentavam
maior potencial de variação.
A função dos ácidos nucleicos na estocagem e na transmissão de informações genéticas só
foi estabelecida em 1944 e a estrutura da dupla hélice só foi descoberta em 1953. Muitos
geneticistas estavam relutantes em aceitar a ideia de que os ácidos nucleicos, e não as
proteínas, tinham a informação genética, pois esses ácidos exibiam menos variabilidade
estrutural do que as proteínas, pois estas apresentavam 20 aminoácidos diferentes em sua
estrutura, enquanto o DNA tinha somente quatro diferentes nucleotídeos.
Estrutura do nucleotídeo
 Baseado em imagem de:
geneticavirtual.webnode.com.br
<https://geneticavirtual.webnode.com.br/_files/200000182-3c3683d306/sdasd.jpg>
Estrutura e função da molécula de DNA
Antes de 1953, os cientistas sabiam que os genes se encontravam nos cromossomos e
sabiam que os cromossomos eram constituídos de DNA + proteínas. Porém, em 1953, James
Watson e Francis Crick postularam o modelo da estrutura de dupla hélice. A partir de então, a
estrutura e a função dos genes poderiam ser compreendidas a nível molecular.
https://geneticavirtual.webnode.com.br/_files/200000182-3c3683d306/sdasd.jpg
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O DNA (Ácido desoxirribonucleico) foi descrito como formado de unidades menores,
denominadas nucleotídeos. Sendo cada nucleotídeo formado por uma base nitrogenada, um
açúcar e um resíduo de ácido fosfórico ligados de forma covalente.
Essas bases nitrogenadas podem ser de dois tipos:
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Pirimidinas
Citosina (C), timina (T) e uracila (U), que apresentam um anel aromático.
Timina
Citosina
Uracila
Grupamento fosfato
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Purinas
Adenina (A) e guanina (G), compostas de dois anéis aromáticos.
Adenina
Guanina
2-desoxirribose
O DNA é constituído por duas cadeias longas de nucleotídeos, ou seja, a molécula tem duas
fitas. Cada fita tem um esqueleto de açúcar-fosfato, isto é, cada nucleotídeo se mantém
ligado ao outro por ligações chamadas fosfodiéster.
Por sua vez, as duas fitas se mantém unidas por ligações
chamadas pontes de hidrogênio estabelecidas entre as bases
nitrogenadas (A – T; C – G).
Os dois filamentos ou fitas de uma dupla hélice de DNA são denominados complementares e,
devido ao pareamento específico entre as bases, podemos determinar a sequência de bases
de um filamento a partir da sequência conhecida do filamento complementar.
13/09/2021 17:11 Estácio
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Esquema de moléculas de DNA, no plano e retorcida
Cadeia de nucleotídeos
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Duas cadeias pareadas, no plano
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Dupla hélice
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Dupla hélice
 Adaptado do livro Biologia, de Cesar e Sezar.
Análises da composição química do DNA de muitos organismos
diferentes, realizadas por Erwin Chargaff e colaboradores (1949-
1953), demonstraram que a concentração de timina era sempre igual
à de adenina e a concentração de citosina era sempre igual à de
guanina.
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T = A
C ≡ G
Cada fita de DNA tem uma “direção”
Em uma extremidade 5’, que possui o grupo fosfato, e a outra extremidade 3’, que apresenta
a hidroxila livre.
As bases nitrogenadas se posicionam em eixos perpendiculares ao esqueleto açúcar-fosfato.
A característica mais importante da estrutura dos ácidos nucleicos é a sequência de bases
nitrogenadas, pois carrega a informação genética.
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 Fonte: Blog do Prof. Djalma Santos
<//www.djalmasantos.wordpress.com> .
No momento da síntese da molécula de DNA, a inserção de um novo
nucleotídeo na cadeia, ou seja, na fita, será sempre onde se encontra
o radical hidroxila, portanto, no carbono 3´. Por isso, o sentido da
replicação do DNA será 5´ → 3´.
Tipos de ácidos nucleicos
Há dois tipos de ácidos nucleicos:
DNA
RNA
O RNA, como veremos mais à frente, comanda a síntese de proteínas. Existem, portanto,
diferenças entre essas duas moléculas:
https://www.djalmasantos.wordpress.com/
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A molécula de RNA é constituída por nucleotídeos, mas estes formam apenas uma
única fita. Portanto, o RNA é apenas uma fita simples, enquanto o DNA é uma fita
dupla.
O RNA é sintetizado a partir de uma das fitas da molécula de DNA, seguindo a
complementariedade das bases. Mas, com relação às bases, o RNA tem uma
diferença: a Timina (T) é substituída pela Uracila (U), ou seja, no RNA a Adenina se liga
com a Uracila (A – U).
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Atividade
1. Observando a figura abaixo, como podemos saber quais sequências de nucleotídeos
são referentes à molécula de DNA e qual a sequência seria constituinte da molécula de
RNA?
I
A T C C G G A T G C T T
T A G G C C T A C G A A
II
A T C C G G A T G C T T
⇓
U A G G C C U A C G A A
III
U A G G C C U A C G A A
Replicação do DNA
A cada vez que uma célula precisar se dividir para originar duas novas células iguais a ela,
todo o DNA desta célula precisará ser duplicado ou replicado, dando origem a uma nova
molécula de DNA com a mesma sequência de bases existente na original. Assegurando,
assim, que as funções que executam serão perpetuadas na sua descendência.
A replicação do DNA envolve a separação das duas fitas parentais e a produção de duas
novas fitas, tendo as parentais como molde. Cada nova molécula de DNA contém uma fita
parental e uma fita recém-sintetizada, caracterizando a replicação semiconservativa.
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Esse processo de replicação é complexo e envolve a participação de muitas enzimas:
Replicação do DNA
1. Topoisomerase
Para que a replicação possa começar é necessário que a dupla hélice seja desenrolada
— ação executada pela enzima Topoisomerase.
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2. Helicase
Em seguida, as fitas devem ser separadas, ou seja, a molécula tem que ser aberta. Para
isso, as ligações pontes de hidrogênio precisam ser quebradas — a enzima que atua
nessa abertura das fitas se chama Helicase.
3. SSB
A medida que a dupla fita vai sendo aberta, proteínas chamadas SSB (proteínas que se
ligam à fita simples) chegam para estabilizar as fitas, agora simples, até que a
replicação se complete.
4. DNAs polimerases
As DNAs polimerases são responsáveis pela adição de nucleotídeos ao filamento em
crescimento da extremidade 5’ para a 3’. No terminal 5’ do açúcar, há um grupo fosfato
e, no 3’, existe uma hidroxila livre onde se estabelece a ligação fosfodiéster com o
nucleotídeo que está sendo incorporado.
Para iniciar seu trabalho, a DNA polimerase III precisa reconhecer um pequeno
filamento de nucleotídeos (esse filamento é de RNA), chamado de iniciador ou primer.
5. Primase
Ao reconhecer esse pequeno filamento, esta enzima adiciona os nucleotídeos seguintes.
A Primase é a enzima que faz a adição desses iniciadores.
Durante o processo de replicação do DNA, uma das fitas novas é formada
continuamente na direção 5’ → 3’ (fita líder) e a outra de maneira descontínua e no
sentido inverso para mantera mesma direção 5’ → 3’ (fita retardatária).
13/09/2021 17:11 Estácio
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6. Fragmentos de Okasaki
A fita descontínua é replicada através de fragmentos de Okasaki (1000 a 2000
nucleotídeos). Cada um desses fragmentos apresenta, além do DNA recém sintetizado,
um RNA iniciador que será substituído por desoxirribonucleotídeos pela DNA
polimerase I e a DNA ligase reconstituirá a nova fita.
O filamento líder possui apenas um RNA iniciador que também será substituído pela
DNA polimerase I.
Transcrição do DNA
Após ser replicado, a informação contida no DNA precisa ser repassada para moléculas de
RNA. A cada vez que a célula precisar produzir uma proteína, o ribossomo precisa saber qual
será a sequência de aminoácidos dessa proteína. Essa informação está contida em uma
determinada sequência de nucleotídeos da molécula de DNA.
Porém, o DNA se encontra no núcleo da célula, enquanto o ribossomo está no citoplasma.
Então, alguém tem que trazer até o ribossomo uma cópia da informação presente no DNA.
Quem faz esse intercâmbio de informações é a molécula de RNA mensageiro.
Portanto, a transcrição é a síntese de uma molécula de ácido ribonucleico (RNA)
complementar a um filamento molde de ácido desoxirribonucleico (DNA). A enzima
responsável pela síntese dos RNAs chama-se RNA polimerases.
Após ser replicado, a informação contida no DNA precisa ser repassada para moléculas de
RNA. A cada vez que a célula precisar produzir uma proteína, o ribossomo precisa saber qual
será a sequência de aminoácidos dessa proteína. Essa informação está contida em uma
determinada sequência de nucleotídeos da molécula de DNA.

Porém, o DNA se encontra no núcleo da célula, enquanto o ribossomo está no citoplasma.
Então, alguém tem que trazer até o ribossomo uma cópia da informação presente no DNA.
Quem faz esse intercâmbio de informações é a molécula de RNA mensageiro.

Portanto, a transcrição é a síntese de uma molécula de ácido ribonucleico (RNA)
complementar a um filamento molde de ácido desoxirribonucleico (DNA). A enzima
responsável pela síntese dos RNAs chama-se RNA polimerases.
Todos os RNAs são sintetizados na direção 5’ para 3’ e todas as RNAs polimerases são
capazes de iniciar a síntese de RNA.
13/09/2021 17:11 Estácio
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Existem três tipos de RNA:
RNA ribossômico
(RNAr)
RNA transportador
(RNAt)
RNA mensageiro
(RNAm)
Quando o RNAm é sintetizado a partir de uma das fitas da molécula de DNA, ele é chamado
de transcrito primário ou pré-RNAm.
No caso de eucariotos, o genoma é geralmente complexo, apresentando regiões codificantes
para aminoácidos (ÉXONS) e regiões não codificantes para aminoácidos (ÍNTRONS).
Portanto, o RNAm de eucariotos precisará ser processado (splicing) antes de seguir para o
citoplasma da célula. Esse processamento normalmente envolve a remoção dos íntrons e a
ligação dos éxons.
 Adaptado de: Ast, G. Scientific American Brasil. Nº 36.
Maio de 2005.
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Dessa forma, o RNAm maduro apresenta somente regiões de éxons,
ou seja, regiões que codificam para aminoácidos.
Tradução da molécula de DNA
A tradução consiste na síntese de uma molécula de proteína, que é um componente funcional
das células vivas.
O processo de tradução envolve três componentes principais:
O RNA mensageiro (RNAm)
Que contém a informação necessária para direcionar a síntese de proteínas.
O RNA transportador (RNAt)
Que carrega os aminoácidos que serão incorporados à proteína.
Os ribossomos que reúnem o RNAm e o RNAt
Que permite que o aminoácido correto seja incorporado à proteína.
A informação para a síntese da proteína está contida no DNA na forma de um código (código
genético), a partir da combinação de três nucleotídeos. Dessa forma, o ribossomo vai
movendo-se ao longo do RNAm a cada 3 bases nitrogenadas (códon). Cada códon especifica
um aminoácido.
Segunda base do códon
U C A G
e 
d
o 
có
d
on
e 
d
o 
có
d
on
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U U
C
UAA UGA A
UAG G
C
U
C
A
G
A
U
C
A
AUG G
G
U
C
A
G
O código é degenerado, porque mais de um códon pode codificar o
mesmo aminoácido, e é universal, pois é o mesmo em bactérias ou no
homem.
Para iniciar a tradução, o ribossomo precisa encontrar o códon AUG (códon de iniciação)
que especifica o aminoácido metionina.
Para terminar a síntese da proteína, existem três códons ((UAA, UAG e UGA) chamados
de terminação.
O primeiro desses que o ribossomo encontrar entende que a síntese da proteína deve
terminar. Lembrando que esses códons de parada ou terminação não especificam
aminoácidos.
DNA
transcrição
RNA
tradução
Proteína
Armazena as informações
P
ri
m
ei
ra
 b
as
Te
rc
ei
ra
 b
as
e
13/09/2021 17:11 Estácio
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Mensageiro
Exerce as funções celulares
DNA
Armazena as informações
transcrição
RNA
Mensageiro
tradução
Proteína
Exerce as funções celulares
 Replicação, transcrição e tradução do DNA constituem o
dogma central da Biologia.
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O que é um gene?
O conceito de gene pode ser definido como uma sequência de nucleotídeos na molécula
de DNA que têm a informação necessária para a síntese de uma proteína ou um RNA.
O genoma humano tem aproximadamente 30.000 genes.
O gene é constituído por uma região promotora, regiões de éxons e regiões de íntrons.
A região promotora é o sítio de ligação para a RNA polimerase, enzima responsável pela
síntese do RNA mensageiro.
Promotor = Sequência de DNA que permite a transcrição de um gene
Os genes estão distribuídos ao longo da molécula de DNA que constitui os nossos
cromossomos.
O que são os cromossomos?
O DNA é empacotado em cromossomos individuais associados a proteínas especiais
chamadas de histonas. Cada cromossomo contém uma única molécula de DNA. Os
cromossomos variam em número entre as espécies.
Exemplo:
A espécie humana apresenta 23 pares de cromossomos em suas células diploides;
As vacas têm 39 pares de cromossomos;
Crocodilos têm 16 pares de cromossomos.
Nas células humanas existem 46 cromossomos, dos quais 44 formam 22 pares
compostos por elementos idênticos e são chamados de autossomos.
Os outros dois cromossomos formam o par sexual, que na mulher é composto por 2
cromossomos X e no homem por um X e um Y.
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
Saiba mais
Você sabia que o DNA de uma célula humana apresenta um comprimento total de quase
2 metros? Clique aqui e leia mais.
Atividade
2. A anemia falciforme é uma condição hereditária em que os portadores têm hemácias
mal formadas, em desenho de foice, devido à mutação no gene que determina uma das
cadeias β da proteína hemoglobina.
A mutação é chamada pontual, pois é decorrente da troca de uma base Timina por uma
Adenina, ocasionando a substituição do aminoácido ácido glutâmico pela valina. Essa
simples troca determina a deformação das hemácias desses indivíduos, gerando uma
série de sintomas como hemorragias, perda do baço, insuficiência renal crônica e
acidente vascular cerebral.
Contudo, nem sempre a troca de uma base nitrogenada por outra determinará a troca
do aminoácido e, assim, um defeito da proteína. Justifique.
3. Pesquise sobre o conceito de célula diploide e célula haploide, citando exemplos.https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon958/aula2.html
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4. Os ácidos nucleicos são moléculas formadas pelo encadeamento de um grande
número de unidades chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por uma base
nitrogenada, uma pentose e um radical fosfato.
Em relação às substâncias químicas que formam os nucleotídeos, considere as
assertivas:
I. Existem cinco tipos principais de bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G),
citosina (C), timina (T) e uracila (U);
II. A adenina e a guanina são bases pirimídicas por possuírem em comum um anel da
substância conhecida como pirimidina;
III. O açúcar presente nos ácidos nucleicos pode ser a ribose ou desoxirribose;
IV. O RNA aparece associado à proteína nos cromossomos, possuindo filamento de
nucleotídeos duplo.
Agora, assinale a alternativa com as opções CORRETAS:
 a) Apenas a I está correta.
 b) Apenas I e III estão corretas.
 c) Apenas II e IV estão corretas.
 d) Todas estão corretas.
 e) Todas estão incorretas.
5. Se a timina perfaz 15% das bases em uma certa fita de DNA, qual seria a
porcentagem de citosina neste mesmo DNA?
6. Um certo segmento de DNA tem a seguinte sequência de nucleotídeos em uma fita:
5’ ATTGGCTCT 3’
Qual seria a sequência da outra fita?
13/09/2021 17:11 Estácio
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Notas
Curiosidade
Uma vez que existem aproximadamente 1014 células no corpo humano, isso significa que o
comprimento total de todo o nosso DNA representa mais de 500.000 vezes a distância entre
a Terra e a Lua!
Como uma molécula de quase 2 metros de comprimento pode ficar armazenada no interior
do núcleo celular?
Este DNA é enrolado em torno de proteínas pequenas chamadas histonas.
Os cromossomos estão envolvidos na transmissão da informação genética de célula a célula
e de geração a geração.
Os cromossomos somente são observados ao microscópio óptico durante a divisão celular.
Visto no microscópio óptico, o cromossomo replicado é formado por duas cromátides irmãs
que são duas cópias idênticas do cromossomo parental unidas por um centrômero.
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Referências
FARAH, S. B. DNA segredos e mistérios. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2007.
ZAHA, A.; FERREIRA, H. B.; PASSAGLIA, L. M. P. Biologia Molecular Básica. 5. ed. Porto
Alegre. Artmed, 2014.
Próximos Passos
Histórico da Genética Forense;
Evidências biológicas;
Cadeia de custódia.
Explore mais
Leia o artigo “Aspectos moleculares da anemia falciforme
<//www.scielo.br/pdf/%0D/jbpml/v39n1/v39n1a10.pdf> ”, escrito por Gentil
Claudino de Galiza Neto e Maria da Silva Pitombeira.
Depois assista aos seguintes vídeos:
Animação sobre a Replicação do DNA
<https://www.youtube.com/watch?v=T3RK7w0nfOc>
60 Anos - Descoberta Estrutura DNA <https://www.youtube.com/watch?
v=C5x073iElaA>
https://www.scielo.br/pdf/%0D/jbpml/v39n1/v39n1a10.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=T3RK7w0nfOc
https://www.youtube.com/watch?v=C5x073iElaA
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Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 3: História da Genética Forense e evidências biológicas em locais de crime – cadeia de
custódia
Apresentação
A genética forense permite a identificação de determinadas variações na molécula de DNA existente entre os indivíduos de uma
mesma população. Por isso, a análise do DNA tem sido uma ferramenta tão importante na elucidação de crimes, no sentido de
determinar culpados, mas também inocentes, além de permitir a comprovação de relações de parentesco.
Portanto, nesta aula, veremos todo o contexto histórico, nacional e internacional, do desenvolvimento desta ciência até os dias
atuais. Daremos início também ao estudo sobre as evidências biológicas em locais de crimes e a importância da cadeia de
custódia para a confiabilidade dessas evidências em processos judiciais.
Objetivos
Explicar que o desenvolvimento da Genética Forense está diretamente associado à evolução das técnicas que permitem
identificar as diferenças presentes na molécula de DNA entre os indivíduos de uma mesma população;
Reconhecer a importância do exame de DNA para a elucidação de crimes e para o estabelecimento de relações de
parentesco (teste de paternidade);
Identificar as evidências biológicas possivelmente encontradas em locais de crimes, compreendendo também a importância
dos procedimentos constituintes da cadeia de custódia.
13/09/2021 17:12 Estácio
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Histórico da genética forense
Apesar de todos os indivíduos da população humana serem pertencentes a espécie Homo sapiens sapiens e, portanto,
partilharem muitas características, incluindo o mesmo material genético, este não é exatamente igual em sua sequência
de nucleotídeos. Existem pequenas diferenças no DNA, que fazem de nós pessoas únicas.
Dessa forma, cada um de nós tem o seu próprio perfil de DNA ou perfil genético, baseado na identificação dessas
diferenças. Quando essas diferenças são estudadas e detectadas, é possível fazer a identificação dos indivíduos.
Assim, a Genética Forense foi estabelecida e teve a sua evolução, a partir de 1985, quando Alec Jeffreys e seus
colaboradores da Universidade de Leicester, no Reino Unido, desenvolveram uma técnica para analisar essas
características particulares de cada pessoa.
Essa metodologia foi chamada de DNA fingerprinting, ou seja, a “impressão digital do DNA”.
A determinação do perfil genético baseado nas diferenças do DNA de cada um, pode ser usada para:
01
Evidenciar a culpa de criminosos.
02
Isentar pessoas inocentes de determinados crimes.
03
Determinar a paternidade em caso de dúvidas, elucidando possíveis trocas de bebês em berçários de maternidades, por
exemplo.
04
Determinar relações familiares em casos de imigração.
A análise feita em seu DNA e de sua família, que residia na Inglaterra, comprovou a relação de parentesco, permitindo
assim o regresso de Alec ao lar.
13/09/2021 17:12 Estácio
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O gato como testemunha
Em 1994, o corpo de Shirley Duguay, 32 anos e mãe de 5 filhos, foi encontrado em uma cova, enterrado alguns meses antes,
na Província de Prince Edward Island, Canadá. Seu companheiro, Douglas Beamish, era o principal suspeito do crime.
Durante a busca do corpo, a polícia descobriu um saco plástico contendo uma jaqueta de couro com manchas de sangue, que
o exame de DNA comprovou ser da vítima. A jaqueta também estava coberta com pelo de gato.
Os policiais imediatamente lembraram-se que havia um gato branco peludo na casa de Douglas. Se fosse possível comprovar
que o pelo presente na jaqueta pertencia ao gato do suspeito, seu envolvimento no crime poderia ser estabelecido.
 A vítima: Shirley Duguay tinha 32 anos.
 O suspeito: Douglas Beamish.
Entretanto, o DNA do gato não poderia ser avaliado a partir do mesmo perfil de polimorfismos estabelecido para humanos.
Os policiais então procuraram uma pesquisadora do Laboratório de Diversidade Genômica em Frederik, Maryland, que
conseguiu provar que o pelo encontrado na jaqueta realmente pertencia ao gato do suspeito do crime.
Esse foi o primeiro caso registrado em que o DNA de um animal foi aceito como evidência na resolução de um crime. A partir
disso, surgiu interesse do Departamento de Justiça americano em criar o banco de dados nacional em felinos.
Portanto, desde esse relato, gatos e cachorros têm fornecido evidências em dezenas de crimes nos EstadosUnidos e Canadá.
(FARAH, S.B. DNA: segredos e mistérios, 2007)
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Tipagem sanguínea
A primeira tentativa de se fazer a identificação de pessoas foi a partir da tipagem sanguínea. Os grupos
sanguíneos do sistema ABO foram descobertos em 1900 por um médico chamado Karl Landsteiner.
Esse acabou sendo o primeiro sistema a ser sugerido como uma maneira de solucionar crimes, identificando o tipo
sanguíneo de um suspeito e comparando ao encontrado na cena do crime, por exemplo. Isso permite a prova de
exclusão, ou seja, é possível provar que uma amostra não pertence a certa pessoa.
Entretanto, provar que uma amostra realmente pertence a uma pessoa específica, prova de inclusão, se torna mais
difícil porque depende de informações genotípicas.
O caso Pitchfork, Inglaterra:
primeiro caso de condenação por
meio do DNA
Lynda Mann, uma menina de 15 anos, foi estuprada e assassinada em 1983, na vila de Narborough, ao sul de Leicester. Na
época, foi recolhido sêmen do seu corpo e foi estabelecido que pertencia a um indivíduo que apresentava um perfil de
enzimas coincidente com 10% da população masculina. Sem outras evidências o caso foi arquivado.
Em 1986, Dawn Ashworth, também com 15 anos, foi estuprada e estrangulada na mesma área. De acordo com a amostra de
sêmen colhida no corpo da garota, a polícia confirmou que o criminoso tinha o mesmo tipo sanguíneo do assassino de Lynda.
Um rapaz local, Richard Buckland, acabou confessando o assassinato de Dawn, mas não o de Lynda. Para esclarecer o crime,
a polícia entrou em contato com Alec Jeffrey para que ele pudesse usar a sua técnica e comparar o DNA das duas amostras
de sêmen com o DNA de Richard, pois eles acreditavam que o rapaz teria cometido os dois crimes.
13/09/2021 17:12 Estácio
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 O padeiro, Colin Pitchfork.
Jeffrey não encontrou combinação entre o DNA das amostras e o DNA de Richard, mas esclareceu que as duas amostras de
sêmen eram pertencentes a mesma pessoa.
A polícia, então, decidiu coletar amostras de 5.000 homens da cidade e, após 6 meses de trabalho, não foi encontrada
nenhuma combinação com o DNA das amostras de sêmen.
Um ano depois, uma mulher ouviu um rapaz comentar que Ian Kelly havia doado a amostra de sangue no lugar do seu amigo
Colin Pitchfork, um padeiro local.
Colin foi preso e, após a coleta de amostras, foi constatada a combinação do seu DNA com o encontrado nas amostras de
sêmen das vítimas. Ele, então, confessou os dois crimes e, em 1998, foi condenado à prisão perpétua.

Saiba mais
O Reino Unido apresenta um banco de dados de amostras de DNA desde 1995. É o mais antigo e conhecido pela
sigla NDNAD (National DNA Database). É também a maior e a mais abrangente base de dados forenses de DNA
nacional em todo o mundo.
Impressões digitais
Como vimos no histórico, as impressões digitais também podem ser usadas na elucidação de crimes, já que são
características de cada pessoa e se mantêm em um mesmo padrão por toda a vida.
Porém, essas impressões nem sempre podem ser identificadas de maneira total em cenas de crimes.
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O DNA, por outro lado, pode ser extraído de uma única célula a partir de qualquer material biológico.

Saiba mais
O projeto Inocência foi criado em 1992, na Escola de Direito Benjamin N. Cardozo, em Nova York, por Barry C.
Scheck e Peter J. Neufeld, com a proposta de analisar casos jurídicos após condenação, nos quais evidências de
DNA poderiam produzir provas conclusivas da inocência do indivíduo condenado. Até o momento, mais de 300
pessoas nos Estados Unidos foram inocentadas por testes de DNA. Eram presos que cumpriram uma média de 13
anos de prisão antes de serem inocentados e liberados.
(Fonte: cardozo.yu.edu - Acesso em 04/05/18.)
Florida × Andrews
Nos Estados Unidos, em 1986, houve a primeira aceitação de identificação de DNA em cortes americanas. O caso ficou
conhecido como Florida × Andrews e a análise do DNA foi usada para identificar a pessoa responsável por invadir 20
residências e cometer estupros durante essas invasões.
Em 1993, o acusado do caso “Estado de Maryland X Bloodsworth”, que estava preso desde 1984, foi inocentado, após a
análise de DNA, do crime de estupro seguido de morte de uma menina de 9 anos.
A partir de 1987, o FBI e laboratórios de criminalística de vários países passaram a aceitar amostras de materiais biológicos
encontrados em locais de crime como evidências e até mesmo como prova.
13/09/2021 17:12 Estácio
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 Bloodsworth, preso em 1993 foi solto em 1984, graças ao exame de DNA.
Atividade
1. De acordo com o que foi estudado na aula 2, sobre a estrutura da molécula de DNA, pesquise sobre o principal
mecanismo que promove as diferenças no DNA que permite a obtenção do perfil genético de cada indivíduo.
Histórico da Genética Forense no Brasil
1992
A Genética Forense no Brasil começou a ser desenvolvida a partir de 1992, por iniciativa da Polícia Civil do Distrito
Federal (PCDF) que, por meio de sua Polícia Técnica, começou a realizar técnicas para análise de DNA, bem como a
implantar seu próprio laboratório para auxiliar as perícias criminais.
1994
13/09/2021 17:12 Estácio
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Entretanto, a utilização do DNA como prova jurídica só foi utilizada pela justiça brasileira em 1994, quando dois peritos
criminais foram encaminhados aos Estados Unidos para realizarem análises de DNA em uma amostra biológica
relacionada a dois crimes praticados em Brasília. Nesse mesmo ano, foi criada a Divisão de Pesquisa de DNA Forense
(DP/DNA), no âmbito da Polícia Civil do Distrito Federal, responsável pela realização de exames forenses criminais.
2001
A principal utilização forense no nível de análise de DNA no Brasil está associada ao esclarecimento de vínculo genético.
A partir de 2001, com base na Lei no 10.317, todas as despesas relacionadas a exames de DNA que forem solicitados
por autoridade judiciária nas ações de investigação de paternidade ou maternidade seriam custeadas pelo próprio poder
judiciário.
2012
Com a Lei n° 12.654, de 28 de maio de 2012, foi criado o banco nacional de DNA que visa auxiliar na elucidação de
crimes e também a criação de uma central de informações genéticas.
Atualmente, todos os Estados realizam exames forenses tanto no âmbito cível quanto criminal. Contudo, para fins de
investigação criminal, o órgão mais avançado, experiente e de maior evidência na realização de exames de DNA, é o
Instituto Nacional de Criminalística-INC, o qual encontra-se na cidade de Brasília e subordinado ao Departamento de
Polícia Federal e ao Ministério da Justiça.
Na última década, a partir de esforços da Secretaria Nacional de Segurança Pública (SENASP), vários laboratórios de DNA
forense foram criados dentro de padrões internacionais. Foi também estabelecido um convênio entre a Polícia Federal e o
FBI para uso do CODIS , no intuito de se estabelecer, no país, banco de dados de perfis genéticos.
Atividade
2. A genética forense é uma ciência que cada vez mais tem auxiliado o direito na identificação de pessoas,
investigação de paternidade e elucidação de crimes. Para isso, são analisadas alterações na sequência de
nucleotídeos da molécula de DNA, chamadas de polimorfismos.
Pesquise o conceito de polimorfismo genético.
Evidências biológicas em locais de crimes
O local ou a cena do crime se refere ao espaço ou entorno de um ponto específico onde tenha ocorrido um incidente
(passível de infraçãopenal). Portanto, o ideal é que esse espaço possa abranger todos os possíveis locais onde exista
uma possibilidade real de serem encontrados elementos materiais que possam ter relação com a consumação do ato de
delito.
Acontecimentos, sejam eles de natureza criminosa, acidental ou de causas naturais deixa traços (elementos materiais)
no local. Logo, durante o processo de identificação do local e sua consequente investigação, podem ser encontrados
vestígios de diferentes naturezas:
Vestígios
1
https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon958/aula3.html
13/09/2021 17:12 Estácio
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Pegadas
Impressões digitais
Nas impressões digitais, existe a possibilidade de se obter pequenas porções do tecido orgânico e, portanto, se obter
DNA.
Elementos resultantes de disparos de armas de fogo
Fragmentos ou partículas de contato com a cena do crime
Terra
Pólen
Restos de plantas
Evidências biológicas
Manchas de sangue
Esperma
Saliva e restos de pele
As evidências biológicas são de particular interesse, por conta da possibilidade de obtenção de material que pode ser
identificado a partir das técnicas de genética forense. Devido ao caráter orgânico, essas evidências podem facilmente
sofrer degradação pela ação de microrganismos, temperatura, chuva etc.
Esses materiais biológicos também podem ser contaminados devido ao simples contato com demais outras amostras; e,
como nem sempre podem estar visíveis a olho nu, se faz necessário, quase sempre, o uso de equipamentos que possam
revelar manchas ou restos celulares escondidos em roupas, por exemplo.
A obtenção de informações a partir desses elementos dependem de sua confiabilidade. Para isso, é necessário a
preservação da sua integridade.
Portanto, é importante agir com cuidado durante todo o processo de exame e identificação dos elementos encontrados
no local do crime, para que todas as evidências possam ser admissíveis para fins judiciais.

Comentário
Considerando-se todas as fontes disponíveis em investigações (testemunhas, confissões), as evidências materiais,
quando devidamente identificadas e tratadas, geralmente oferecem informações objetivas e confiáveis acerca do
delito ocorrido. No entanto, o valor da evidência pode ser contestado, se a cadeia de custódia não for
adequadamente constituída.
Cadeia de Custódia
Compreende uma série de procedimentos que se inicia com a coleta e a identificação inicial dos vestígios relacionados a
um crime, o seu devido acondicionamento, e todos os procedimentos de registro de documentação cuidadosa e
cronológica das evidências, incluindo o registro da transferência do material entre instituições e sua deposição final.
Por isso, existem protocolos legais a serem seguidos que envolvem todos esses mecanismos de documentação,
organização e preservação da prova material, como também a sua localização. Isso permite que em qualquer momento
do processo judicial, essa amostra possa ser rastreada e sua integridade esteja preservada.
São fundamentos importantes da cadeia de custódia:
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Identificação
Os vestígios devem ser corretamente identificados.
Preservação
Todas as características originais dos vestígios recolhidos devem ser preservadas.
Registros e formulários
Todas as possíveis trocas de custódia ocorridas durante o decorrer do processo devem ser registradas, para possível
identificação e responsabilização das diversas pessoas que tiveram acesso a prova, seu manuseio e guarda.
Segurança
Garantia de acesso à prova somente de pessoas autorizadas e registradas.
Relatório
Todas as ações devem ser registradas em formulários específicos: tipo de vestígio, responsáveis por cada etapa,
data e hora da passagem de custódia.
Todo esse conjunto de procedimentos associados à cadeia de custódia
são de extrema relevância para as análises forenses, evitando o
comprometimento das provas materiais.
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Atividade
3. Entende-se por “cadeia de custódia”:
 a) O exame médico legal realizado no criminoso durante sua transferência.
 b) O registro de todos os custos que o criminoso acarreta para o Estado.
 c) A prisão domiciliar.
 d) O local onde fica armazenada a prova pericial, antes de chegar ao seu destino final.
 e) Os documentos de registro de todas as etapas pelas quais passa o material a ser periciado.
4. O desenvolvimento da genética forense nos últimos anos deve-se principalmente à descrição da técnica de
fingerprint, que permite o estabelecimento dos perfis genéticos mesmo a partir de quantidade ínfimas de material
biológico. Certo ou Errado?
 a) Certo
 b) Errado
5. Embora grande parte do genoma humano seja igual para todos os indivíduos, existem pequenas variações em
sua sequência de nucleotídeos que permitem diferenciar os indivíduos pertencentes a uma mesma população. Sobre
essas variações, marque a alternativa CORRETA:
 a) São chamadas de polimorfismos genéticos e não são transmitidas ao longo das gerações.
 b) São geradas por mutações sempre induzidas por agentes capazes de causar danos à molécula de DNA.
 c) São geradas por mutações, na maioria espontâneas.
 d) A maioria dessas diferenças está situada em regiões de éxons da molécula de DNA.
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6. A cadeia de custódia se aplica aos procedimentos de manipulação de materiais em laboratórios forenses. Assinale
a alternativa INCORRETA a respeito da cadeia de custódia:
 a) A cadeia de custódia está também relacionada aos documentos usados para rastreamento da amostra.
 b) Uma pessoa identificável deve ter sempre a custódia física do vestígio que assegure a perícia.
 c) A cadeia de custódia é procedimento relacionado ao fato de vestígios poderem ser usados em juízo para a
condenação de pessoas pela prática de crimes.
 d) Quando existir abundância de vestígio para o exame, a parte restante desse vestígio poderá ser descartada.
 e) A cadeia de custódia se justifica devido ao usual exercício do contraditório por parte da defesa com argumentos
contra a admissão no processo ou sobre a validade dos resultados dos testes em relação aos vestígios.
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Notas
CODIS 
O mesmo FBI criou, em 1998, o CODIS, o seu sistema nacional de dados que compartilha eletronicamente perfis de
DNA.
Desde então, em todos os 50 estados americanos, qualquer indivíduo que passe pelo sistema prisional tem amostras
recolhidas para a análise do seu DNA e, consequentemente, seu perfil genético será inserido nesse banco de dados.
Referências
FARAH, S. B. DNA segredos e mistérios. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2007.
GARRIDO, R. G. & RODRIGUES, E. L Ciência forense: da cena do crime ao laboratório de DNA. 1. ed. Projeto Cultural,
2014.
Próximos Passos
Coleta e preservação de vestígios;
Coleta de amostras;
Extração e quantificação de DNA.
1
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Explore mais
Leia os textos:
“Evolução Histórica da Genética Forense no Judiciário Brasileiro
<//www.cpgls.pucgoias.edu.br/7mostra/Artigos/SAUDE%20E%20BIOLOGICAS/EVOLU%C3%87%C3%83
”, de Ludmila Lopes Ruela Silva e Dr. Pedro Binsfeld.
“Conscientização sobre o local de crime e as evidências materiais em especial para pessoal não forense
<https://www.unodc.org/documents/scientific/Crime_Scene_Awareness_Portuguese_Ebook.pdf> ”,
das Nações Unidas.
https://www.cpgls.pucgoias.edu.br/7mostra/Artigos/SAUDE%20E%20BIOLOGICAS/EVOLU%C3%87%C3%83O%20HIST%C3%93RICA%20DA%20GEN%C3%89TICA%20FORENSE%20NO%20JUDICI%C3%81RIO%20BRASILEIRO.pdfhttps://www.unodc.org/documents/scientific/Crime_Scene_Awareness_Portuguese_Ebook.pdf
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Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 4: Coleta e preservação de vestígios, coleta de amostras, extração e quantificação
de DNA
Apresentação
Nesta aula, compreenderemos todos os passos que devem ser seguidos para coleta correta e preservação adequada
dos vestígios biológicos presentes na cena do crime até seu transporte para um laboratório onde deverão ser
realizadas as análises forenses, de forma que o material genético devidamente preservado.
Estudaremos os diferentes tipos de materiais biológicos que podem ser utilizados em uma análise forense, como
sangue, pelos, secreções, tecidos, destacando como deve ser especificamente a coleta de cada um desses materiais.
Também analisaremos os princípios e técnicas utilizados para extração de DNA, que deve incluir a lise celular,
isolamento e purificação do material genético, além dos procedimentos espectrofotométricos utilizados para obter a
quantificação do DNA, previamente extraído das amostras biológicas.
Objetivos
Descrever as técnicas para coleta e preservação dos diferentes tipos de amostras biológicas para análise forense;
Listar as técnicas para obtenção de DNA genômico humano em uma análise forense;
Identificar as técnicas para verificar a quantidade e a qualidade de DNA genômico obtido em investigações
forenses.
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Preservação dos vestígios
As amostras biológicas em locais de crime devem ser devidamente preservadas para que seja possível fazer
uma análise de DNA confiável e segura, isso ocorre pois, rotineiramente o DNA contigo nessas amostras,
presentes nos vestígios, é bastante escasso.
Dessa forma, para que o DNA possa alcançar seu alto grau de
confiabilidade, é preciso inicialmente que se possa confiar nas amostras
obtidas.
Caso a amostra seja coletada de forma indevida, existe uma grande possibilidade de contaminação (mistura
entre diferentes tipos de material biológico) ou mesmo degradação das provas no local do crime.
Coleta das amostras
Amostras biológicas
O DNA pode ser obtido de qualquer célula nucleada a partir de várias fontes de materiais biológicos, como por
exemplo:
Sangue
Aqui são consideradas apenas as células nucleares sanguíneas como fonte para obtenção de DNA.
Vale desde manchas sanguíneas deixadas na cena do crime em roupas e objetos até a coleta de gotas de
sangue para confirmação de vínculo genético.
Sêmen presente em amostras vaginais
Deve ser considerado nesse caso que haverá espermatozoides que contêm o DNA do agressor, bem como
células epiteliais com DNA da vítima.
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Bulbo capilar
Nem todas as amostras de fio de cabelo apresentam DNA.
Por isso, é necessário que, na coleta de fios de cabelo, seja mantido o bulbo capilar, onde existe presença
de células em intensa divisão. Portanto, com quantidade suficiente de DNA (Figura 1).
 Figura 1. (Fonte: Skalapendra / Shutterstock)
Saliva
Na composição da saliva podem estar presentes células nucleadas individuais.
No caso de cenas de crime, a saliva pode ser encontrada em lesões provocadas por mordidas, dentre
outros.
Vale ressaltar que a coleta de saliva diretamente da boca do suspeito deve considerar a necessidade de
cuidadosamente retirar células da mucosa oral durante a coleta, pois estas são as fontes de DNA.
Tecidos cadavéricos
O tecido a ser coletado dependerá em especial do intervalo post mortem (“depois da morte”).
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Atividade
1. Existem outras amostras biológicas que também podem ser utilizadas nas análises forenses.
Cite outros tipos de amostras biológicas e suas possíveis aplicações.
Instrumentos para coleta
Suabes (ou Swab)
A haste é flexível e, no caso das análises forenses, o swab deve ser estéril e vir acompanhado de um tubo
coletor. Na foto, swab com tubo de armazenamento utilizado em análises forenses. Podem haver dois tipos de
terminações possíveis em um swab, material absorvente ou escova. São possíveis duas formas de coleta com
swab, em manchas de sangue nos locais de crime ou pela coleta de células da mucosa em indivíduos.
 (Fonte: Henrik Dolle / Shutterstock)
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Papel FTA
O FTA é um papel que é estruturado com celulose e que contém sustâncias químicas para proteger a molécula
de DNA de degradação por nucleases (enzimas que degradam ácidos nucleicos) e evitar a proliferação de
micro-organismos. Dentro do círculo representa o local onde deve ser inserida a amostra de sangue. Após a
coleta, é importante deixar secar o sangue totalmente.
 (Fonte: Biocompare <https://www.biocompare.com/Product-
Reviews/332364-Whatman-FTA-card-for-easy-collection-
preservation-and-extraction-of-DNA-from-whole-blood/> )
Tubos de coleta
Para análises de DNA, os tubos de coleta de sangue devem ser aqueles com tampa roxa, que tem como
anticoagulante o EDTA.
 (Fonte: Sherry Yates Young / Shutterstock)
Como coletar?
Sangue
https://www.biocompare.com/Product-Reviews/332364-Whatman-FTA-card-for-easy-collection-preservation-and-extraction-of-DNA-from-whole-blood/
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Se estiver seco, é indicado raspar com espátula e colocá-lo em embalagem apropriada como envelopes. Se
estiver úmido, coletar com swab.
Esperma
Pode ser coletado com suabes ou levar todo o objeto ou parte dele para o laboratório (exemplo: esperma em
tapetes).
Restos orgânicos
Fragmentos de ossos, tecidos ou órgãos devem ser coletados com pinça, acondicionados e imediatamente
refrigerados.
Pelos
Utilizar fita adesiva para amostragem mais geral em roupas ou utilizar pinça nos casos em que os pelos
estiverem bem visíveis.
Saliva
Coletar o objeto onde se acredita haver saliva, como cigarros, canudos etc. No caso de mordidas, coletar com
Swab.
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Restos cadavéricos
Em cadáveres recentes pode se obter fragmentos mais conservados de tecido muscular e cartilaginoso, ou
ainda sangue da cavidade cardíaca ou das veias calibrosas.

Saiba mais
Nas situações em que os fenômenos cadavéricos já estiverem generalizados, a prioridade é a coleta de
fragmentos ósseos ou elementos dentários.
Extração de DNA: princípios e técnicas
Tem por finalidade solubilizar o DNA. Para isso, deve promover a lise das membranas celulares, núcleos e
organelas.
A obtenção do DNA pode ser realizada simultaneamente com a
desintegração do tecido, adicionando tampão de extração, antes do
processo de homogeneização.
Etapas para extração de DNA
O DNA é obtido por centrifugação, separando o material insolúvel. Para extração do DNA, é necessário seguir
alguns passos importantes, que incluem:
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Desintegração das células
Existem diversos métodos que podem ser utilizados nesse processo, conforme apresentado na tabela
abaixo. Esses métodos podem ser utilizados individualmente ou combinados. Veja:
Técnica Aplicações Princípio
Brandas
Lise celular com
tampões
específicos
Rompimento de eritrócitos (não
utilizados);lise de glóbulos brancos
(contém DNA)
Rompimento osmótico da membrana celular
Digestão
enzimática
Proteases para tecidos e culturas de
células animais
Enzimas degradam as proteínas das células
Homogeneização
manual
Tecidos moles (fígado) e tecidos
fibrosos (músculo) devem ser picados
anteriormente
As células são forçadas através de fendas
estreitas determinando o rompimento da
membrana celular
Moderada
Homogeneizadores
com lâminas
cortantes
Tecidos animais fibrosos
As lâminas cortantes arrebentam as células
(liquidificador)
Vigorosa
Ultrassom Células em suspensão
As ondas sonoras de alta frequência
provocam o rompimento mecânico das
membranas
Nessa etapa, é fundamental a escolha correta de um tampão de extração que seja adequado. Cada um
dos componentes tem funções específicas durante o processo de extração do DNA.
Veja alguns componentes importantes nesses tampões de extração:
Substâncias tamponantes (Tris-HCl);
Substâncias osmoticamente ativas (NaCl);
Detergentes : substâncias tensoativas.
Proteases: a eficiência de dissociação das proteínas dos ácidos nucleicos por SDS é aumentada com
a incubação das células com proteases, como, por exemplo, proteinase K (baixa especificidade e alta
atividade);
Inibidores de nucleases (DNases): nucleases são enzimas que degradam DNA. Para que o DNA de
interesse não seja degradado, é necessário incluir inibidores dessas enzimas.
1
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Fracionamento do material
Refere-se à utilização de um equipamento denominado centrífuga para separar os restos celulares do
DNA de interesse.
 Modelo de centrífuga para laboratório e seu funcionamento na
extração de DNA. (Fonte: Romaset / Shutterstock)
É possível fazer uma centrifugação diferencial de acordo com a velocidade de sedimentação.
Exemplo:
600 rpm- rotação por minuto (10 min): núcleos;
15.000 rpm (5 min): mitocôndrias;
100.000 rpm (60 min): membrana plasmática;
300.000 rpm (2 horas): subunidades dos ribossomos.
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Precipitação do DNA
A precipitação com etanol é útil para concentrar o DNA e para remover resíduos de fenol e clorofórmio de
amostras sem proteínas.
A precipitação, geralmente, é realizada adicionando uma fração do volume de uma solução salina
concentrada seguida de 2 volumes de etanol gelado.
Dependendo da quantidade de DNA, a amostra é centrifugada ou incubada em gelo seco ou refrigerada
em freezer a -70°C ou -20°C.
A precipitação em etanol com rápida incubação em temperatura ambiente e baixas concentrações de sais
permite a precipitação do DNA.
Longos períodos de incubação (overnight) precipitam todos os ácidos nucleicos e permitem a precipitação
de DNA em pequenas amostras com baixas concentrações.
Lavagem do DNA
Essa etapa deve ser realizada para remover sais que ainda estejam na solução que contém o DNA.
A maioria dos sais são solúveis em etanol (EtOH) 70%.
Para realizar a dessalinização, a amostra de DNA deve passar por múltiplas lavagens com EtOH 70%.
Devido a menor solubilidade, o NaCl é mais difícil de ser removido.
Métodos de Extração de DNA
Extração pelo método de fenol-clorofórmio-álcool isoamílico (extração orgânica)
Indicado para análises forenses, é o método mais usado na extração e purificação de DNA.
O fenol age desnaturando as proteínas, permitindo o isolamento de DNA e RNA de misturas biológicas.
A adição de clorofórmio aumenta a eficiência das extrações, agindo também na desnaturação de
proteínas.
Sua alta densidade permite a separação de fases.
Geralmente, utiliza-se uma mistura de fenol:clorofórmio:álcool isoamílico (25:24:1 v/v/v). O álcool
isoamílico é adicionado ao clorofórmio como antiespumante.
O fenol deve ser previamente equilibrado levando em consideração as condições de pH e salinidade.
Exemplo: se na extração for utilizado fenol equilibrado em pH 5-6, o DNA ficará na fase orgânica (fase
inferior) e o RNA na fase aquosa (fase superior).
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Extração em papel FTA
Indicado para análises forenses, esse método serve particularmente para amostras sanguíneas.
A extração com FTA se inicia já quando o sangue entra em contato com o papel. Nesse momento, as
células sanguíneas são lisadas e o DNA é imobilizado na matriz do papel, podendo ficar estável por até
cinco anos.
No laboratório é retirado um pequeno pedaço desse papel e depositado em um tubo para lavagem. O
DNA presente na fibra é lavado utilizando solvente específico (Figura 6).
 Figura 6.
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Extração Chelex
Também indicado para análises forenses, é o método para extração de DNA em manchas de sangue,
sêmen, dentre outros.
Consiste no uso de uma suspensão de uma resina quelante que pode ser diretamente aplicada na
amostra.
Com a presença da resina e o aumento da temperatura, ocorre o rompimento das membranas celulares e
o DNA é extraído (Figura 7).
 Figura 7.
Atividade
2. Cite outros métodos que possibilitam a extração de DNA em amostras para análise forense.
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Quantificação do DNA
Quando se desejar determinar a concentração do DNA extraído da amostra forense, deve-se utilizar:
Absorção de luz ultravioleta
O DNA absorve a luz ultravioleta em um comprimento de onda 260nm, enquanto nas proteínas a leitura
ocorre a 280nm.
A razão entre absorbâncias medidas a 260 e 280nm dá uma indicação do grau de pureza dos ácidos
nucleicos.
Exemplo: para o DNA, a razão deve estar DNAs puros A260/A280 = 1,8-1,9. Nesse caso, essa técnica
necessita de equipamento, denominado espectrofotômetro, que faça a leitura de absorbância nesses
diferentes comprimentos de onda.
Existem diferentes tipos de espectrofotômetros, um deles é chamado de NanoDrop®.
 (Fonte: Businesswire
<https://mms.businesswire.com/media/20151006005283/en/489471/5/Thermo_Scientific_NanoDro
_lab_shot.jpg> , Biophy
<https://biophy.uchicago.edu/spec.php> )
https://mms.businesswire.com/media/20151006005283/en/489471/5/Thermo_Scientific_NanoDrop_One_-_lab_shot.jpg
https://biophy.uchicago.edu/spec.php
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Técnicas de Fluorescência
Os ácidos nucleicos não apresentam fluorescência. Porém, a adição de intercaladores fluorescentes, como
a bisbenzimida, possibilita a quantificação de ácidos nucleicos.
1000 vezes mais sensível que pelo método de UV para DNA, mas, na prática laboratorial, os métodos com
ultravioletas são mais utilizados, por serem mais simples e baratos.
Para determinar o tamanho do DNA ou a qualidade do mesmo (DNA íntegro ou degradado) deve ser utilizada a
técnica…
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Eletroforese de DNA total
 Amostras de DNA sendo carregadas nos poços. (Fonte: aiaikawa
/ Shutterstock)
A eletroforese é o método de escolha para separar, identificar e quantificar fragmentos de DNA.
A separação do DNA ocorre pelo tamanho, diferentemente das proteínas, que podem ser separadas
baseando-se no tamanho, na carga e no pH.
Cuba de eletroforese
 Representação de uma cuba de eletroforese e seu
funcionamento, considerando que a direção do movimento do DNA
será sempre do eletrodo negativo para o eletrodo positivo e que o
DNA de tamanho menor chegaráao polo positivo mais rapidamente.
(Fonte: Soleil Nordic / Shutterstock)
A localização do DNA dentro do gel pode ser determinada por meio da coloração com agentes
intercalantes, como o Brometo de Etídio, para os géis produzidos com o polímero agarose.
Outros agentes específicos para ácidos nucleicos duplas fitas podem também ser usados como Syber
Green.
Os géis de agarose (polímero de dextranas purificado de algas) têm ponto de fusão a 66°C e temperatura
de gelificação a 30°C. São usualmente horizontais e submersos em tampão.
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 Resultado esquemático de um gel, apresentando o marcador
molecular, onde cada “banda” tem um tamanho em número de bases
nitrogenadas diferentes.
Quando a eletroforese é feita com o objetivo de quantificar (determinar o tamanho) e ver a qualidade do
DNA total, a concentração de agarose pode variar de 0,8% a 1% (ou seja, se for fazer um gel com 100ml
de solução tampão, é necessário utilizar 0,8g ou 1g de agarose, respectivamente).
Outro ponto importante, é que a determinação do tamanho DNA de interesse depende da utilização de
um DNA padrão (chamado de marcador molecular), em que o tamanho de cada fragmento é previamente
conhecido.
 Gel real, onde, na amostra 1, o DNA está íntegro e, nas amostras
2, 3, 4, 5, o DNA está degradado, caracterizado por essa corrida em
forma de “arrasto”. (Fonte: Vshivkova / Shutterstock)
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Atividades
3. A remoção de proteínas durante o processo de extração de DNA pode ser realizada utilizando
diferentes compostos químicos ou moléculas biológicas. Dos materiais citados abaixo, assinale aquele que
NÃO é utilizado para remoção de proteínas das células:
 a) Fenol
 b) Sais
 c) Etanol 70%
 d) Proteinases
4. O DNA para análise forense pode ser obtido por diferentes amostras biológicas. Das amostras
apresentadas abaixo, indique aquela em que NÃO seria possível obter DNA:
 a) Hemácias do sangue
 b) Fio de cabelos com bulbo
 c) Saliva com células da mucosa
 d) Sêmen encontrado em amostras vaginais
5. São métodos de extração de DNA para análises forenses, EXCETO:
 a) Método orgânico (Fenol-clorofórmio-álcool isoamílico)
 b) Extração em papel FTA
 c) Extração CHELEX
 d) Eletroforese em gel de agarose
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Notas
Detergentes 
Todo detergente apresenta uma região hidrofílica e outra hidrofóbica. Agem dissociando as proteínas dos
ácidos nucleicos, dissolvendo os lipídeos de membranas.
Em alguns casos, inibe a ação de nucleases (Exemplo de detergente: SDS, dodecil sulfato de sódio).
Outros detergentes: CTAB (brometo de N-cetil-N,N,N-trimetilamônio); Sarcosil (lauroil sarcosinadto de sódio)
e Triton X-100 ou Nonidet P-40 (detergentes neutros).
Referências
FARAH, S. B. DNA segredos e mistérios. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2007.
GARRIDO, R. G. & RODRIGUES, E. L Ciência forense: da cena do crime ao laboratório de DNA. 1. ed.
Projeto Cultural, 2014.
Próximos Passos
Conceito de polimorfismo genético;
Classificação dos polimorfismos genéticos;
Polimorfismos usados como marcadores na genética forense.
Explore mais
Assista ao vídeo Extração de DNA - Curso Técnicas em Biologia Molecular I- NAC
<https://www.youtube.com/watch?v=Lx8RxDEcVRQ> .
1
https://www.youtube.com/watch?v=Lx8RxDEcVRQ
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https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.asp?191C757E76=4847263F234ABAF19DC3C27F047D5F6153FE93C055DDA5EC2226A165… 1/20
Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 5: Marcadores genéticos — DNA fingerprint, polimorfismos genéticos —
Parte I
Apresentação
Como já comentamos em aulas anteriores, cada indivíduo da nossa espécie apresenta diferenças em
sua molécula de DNA. Por isso, a identificação dessas variações tem sido tão importante para a
Genética Forense na elucidação de crimes, como também na determinação de paternidade.
Portanto, nesta aula, estudaremos sobre a origem dessas diferenças, geralmente associadas a
mutações no DNA, chamadas de polimorfismos genéticos. Abordaremos sobre a classificação desses
polimorfismos e daremos início ao estudo daqueles que são mais usados para a construção de perfis
genéticos.
Objetivos
Identificar os polimorfismos genéticos como fonte natural de variabilidade genética nas populações
de modo geral, incluindo a humana;
Descrever a origem desses polimorfismos e seus diferentes tipos;
Reconhecer a utilização desses polimorfismos genéticos como marcadores de genes associados a
doenças e, principalmente, sua utilização como marcadores genéticos na identificação humana.
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Premissa
 Operários, por Tarcila do Amaral (1933).
A pintura mostrada acima, da artista brasileira Tarcila do Amaral, retratando a causa operária da
época, evidencia também as diferenças fenotípicas da nossa população.
O que determina essas diferenças?
A resposta está na molécula de DNA. As diferenças que nos fazem pessoas únicas (as
variações no DNA) são chamadas de polimorfismos .
Antes de nos aprofundarmos no assunto de nossa aula,
precisamos relembrar alguns conceitos…
Os genes são constituídos de sequências de nucleotídeos presentes na molécula de DNA.
Alterações nessas sequências que ocorrem na população de forma estável, sendo
encontradas com frequência de 1% ou superior, são chamadas de polimorfismos
1
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genéticos.
Polimorfismos
De maneira mais clara, o polimorfismo genético é uma variação genética, encontrada em pelo
menos 1% da população. Esses polimorfismos podem contribuir para características como a cor
da pele, tipo sanguíneo, predisposição ao desenvolvimento de alguma doença ou a resposta do
indivíduo a um determinado medicamento.
Moluscos Donax variabilis apresentam enorme variabilidade quanto ao padrão de cores das
conchas.
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O mesmo se dá em relação à cor do pelo em cães da raça labrador.
O genoma humano possui cerca de 30.000 genes, com um total de 3,2 bilhões de nucleotídeos,
onde estão presentes mais de 2 milhões de polimorfismos genéticos que ocorrem com uma
frequência de 1 a cada 1.250 pares de bases.
Esses polimorfismos podem atuar como marcadores genéticos,
pois são transmitidos associados a outros genes localizados em
regiões cromossômicas próximas a eles.
Dessa forma, se um polimorfismo estiver próximo a um gene que causa uma doença, todos os
portadores da doença recebem o gene causador da doença e também o polimorfismo que será o
marcador deste gene.
Classificação dos polimorfismos
Os polimorfismos genéticos podem ser chamados de:
Funcionais
Quando estão associados a doenças genéticas
Não funcionais
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Quando a sua presença não tem associação a uma condição de doença
Esses polimorfismos podem estar presentes em regiões de íntrons e éxons.
E existem, basicamente, dois tipos de polimorfismos que não têm associação com doenças:
Polimorfismos em que a sequência de bases é alterada
Polimorfismos em que o comprimento da sequência é alterada pelo número de sequências
repetidas in tandem (repetidas em sequência)
Esses polimorfismos estão presentes em regiões de íntrons.
Atividade1. Você seria capaz de lembrar do conceito de íntron e éxon e responder em quais dessas
duas regiões do nosso genoma um polimorfismo poderia causar uma doença?
Polimorfismos de nucleotídeos simples/
único (Single Nucleotide Polymorphism) –
SNP
Os SNPs constituem 90% de toda as variações genômicas humanas e aparecem, em média,
uma vez a cada 600 pares de bases. Já foram encontrados mais de 10 milhões deles ao longo
do nosso genoma.
13/09/2021 17:13 Estácio
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Observe na figura acima as 3 sequências de DNA:
Em uma dada posição, a 1ª sequência tem a base Adenina
Já na 2ª sequência foi substituída pela base Guanina
Na 3ª, ela foi substituída pela Timina
Resumo: os 3 indivíduos apresentam sequências diferentes devido à presença desse SNP.

Saiba mais
Pronuncia-se “snip” – corresponde à alteração de uma única base na sequência de
nucleotídeos.
Polimorfismo do comprimento do
fragmento de restrição (Restriction
Fragment Length Polymorphisms – RFLP)
13/09/2021 17:13 Estácio
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Esses polimorfismos podem ser identificados com o uso de enzimas de restrição.
Como essas enzimas reconhecem sequências específicas de bases de DNA, a alteração de uma
base na sequência de nucleotídeos pode criar ou fazer com que um sítio de restrição
desapareça. Dessa forma, se o DNA for digerido com a enzima de restrição adequada, o
polimorfismo pode ser observado por uma mudança no tamanho do fragmento.
RFLPs apresentam dois alelos possíveis.
Portanto, cada indivíduo pode ser homozigoto ou heterozigoto para um polimorfismo do tipo
RFLP.
Observe na imagem a seguir o exemplo da genotipagem de indivíduos afetados pela anemia
falciforme:
A deformação da hemácia (em forma de foice) que está presente em indivíduos com a anemia
falciforme é decorrente de uma mutação de ponto, ou seja, a troca de uma base A por uma T.
Veja na figura que isso gera uma troca do aminoácido Ácido glutâmico pela Valina. Então, no
heredograma da figura acima:
Quem tem só um fragmento maior é o afetado (homozigoto para o alelo mutante)
Quem tem somente o fragmento menor é normal (homozigoto para o alelo normal)
Quem tem os dois fragmentos são heterozigotos (alelo mutante + alelo normal)
Esses indivíduos heterozigotos são normais, mas podem transmitir o alelo mutante para os
filhos. Portanto, precisam fazer o aconselhamento genético.
13/09/2021 17:13 Estácio
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Esse polimorfismo (RFLP) foi o primeiro a ser usado em testes de DNA forense. Porém, para se
usar esse polimorfismo como marcador para a identificação humana, é necessário uma grande
quantidade de DNA não degradado.
Sendo assim, nessa metodologia, a base de RFLP não é mais
usada pelos laboratórios de análises forenses.
Número variável de repetições in tandem
(Variavel Number of Tander Repeats) -
VNTR
São também conhecidos como minissatélites e são marcadores altamente polimórficos, ou seja,
são regiões hipervariáveis. Consistem de sequências nucleotídicas repetidas que variam em
quantidade com relação ao número de ocorrência da sequência em questão.
Veja o exemplo da sequência “GAGGCGG” representada na
figura abaixo.
Alguns indivíduos na população podem apresentar 2 vezes essa repetição. Enquanto outras
podem apresentar 3, 4, 6 vezes essa repetição.
Embora cada indivíduo apresente no máximo dois alelos diferentes (geralmente se é
heterozigoto para esse tipo de locus), muitos alelos podem estar presentes na população.
Durante a meiose, os cromossomos do pai e da mãe precisam ficar próximos (pareados) para
que ocorra o crossing-over, ou seja, eles vão trocar segmentos entre si.
Essas sequências repetidas in tandem pode provocar erros durante esse pareamento
cromossômico, produzindo, assim, alelos com número de cópias aumentando ou diminuindo em
relação à sequência original.
13/09/2021 17:13 Estácio
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
Atenção
Por isso, apesar da localização desses VNTRs ser constante no genoma humano, o número
de sequências repetidas em cada um deles é muito variável entre os indivíduos. Isso
significa que dificilmente encontrará uma pessoa que tenha exatamente a mesma
quantidade de repetições que você na população, a não ser que partilhem do mesmo
material genético, como o caso dos gêmeos idênticos.
Essa figura exemplifica o caso de um indivíduo que, para essa repetição, tem um alelo com 8
repetições dessa sequência GATA, e outro alelo com 11 repetições dessa mesma sequência.
Então, para esse locus, o genótipo do indivíduo é 8-11.
Inúmeras dessas sequências de VNTRs encontram-se distribuídas através dos 23 pares de
cromossomos humanos.
Vamos ver o exemplo do uso desses VNTRs na identificação humana:
13/09/2021 17:13 Estácio
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 (Fonte: Rota dos Concursos <//rotadosconcursos.com.br/questoes-de-concursos/biologia-biologia-
molecular/677447> )
Essa imagem é referente ao gel de eletroforese após a hibridização com sondas de DNA
específicas. Trata-se de uma comparação entre o padrão de VNTR encontrado em uma amostra
de sangue e o padrão de VNTR correspondente a 7 suspeitos.
Cada VNTR é representado por uma banda escura, outras ficam
mais claras.
São usadas sondas (sequências de DNA complementares às regiões de VNTRs estudadas)
marcadas com material radioativo. Essas sondas, ao encontrarem sequências de DNA
complementares, se ligam nessas sequências (usa-se o termo hibridização).
Então, observando e comparando o padrão dessas bandas referentes ao padrão de VNTRs dos
suspeitos e das bandas geradas do material da amostra de sangue, pode-se dizer que a
amostra de sangue é pertencente ao indivíduo 3.
Perceba que todas as bandas são coincidentes entre si.
Ao se analisar a evolução das estratégias para determinação de identidade genética, que se
tornou um procedimento sensível e informativo, pode-se notar três fases:
Fase Inicial
Após a descrição de um marcador voltado ao polimorfismo genético em 1980, que deu
origem às impressões digitais de DNA, com a aplicação de técnicas de polimorfismo de
tamanho dos fragmentos de restrição — Restriction Fragment Length Polymorphism
(RFLP);
https://rotadosconcursos.com.br/questoes-de-concursos/biologia-biologia-molecular/677447
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Segunda fase
Incorporação de novas técnicas, no final da década de 1980, permitiu um significativo
aumento na sensibilidade dos métodos e a consequente identificação de indivíduos com
amostras colhidas de fragmentos de unhas, goma de mascar etc.;
Terceira etapa
Mais recente, tem ênfase na padronização metodológica e estatística e na geração de
bancos de dados.
Embora tenha ocorrido toda essa evolução nas técnicas de
análise do DNA, em todas elas se busca identificar os
polimorfismos genéticos.
Atividade
2. Com base no que estudamos anteriormente, marque a opção correta:
 a) O polimorfismo genético não ocorre em genes.
 b) Polimorfismos são úteis na diferenciação entre pais e filhos, pois não são transmitidos
aos descendentes.
 c) Polimorfismo genético refere-se à ocorrência simultânea, na população, de genomas
que apresentam variações em uma determinada posição.
 d) A detecção de polimorfismo genético é feita por sequenciamento de DNA, uma vez
que outros métodos não conseguem detectar tal característica.
Veja no exemplo abaixo o padrão de marcadores genéticos para irmãos:
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 (Fonte: UZINIAN, A.; BIRNER, E., Biologia - Volume Único. 2ª ed. São Paulo: HARBRA, 2004, p.765.)
Observe que os padrões representados em I e III são iguais quando se comparam as bandas.
Nesse caso, tratam-se de gêmeos idênticos ou monozigóticos.
Quando se comparam os padrões de bandas representados em II, nem todas as bandas são
coincidentes. Apenas a metade delas são coincidentes. Trata-se, portanto, de indivíduos que
partilham de uma mesma linhagem genética, ou seja, são irmãos comuns.
Vamos relembrar alguns pontos importantes?
Todo ser humano possui duas formas de cada gene. Uma forma recebida de sua mãe e a
outra de seu pai;
Embora a maioria dos genes seja essencialmente igual entre as pessoas, algumas
sequências específicas do DNA são extremamente variáveis entre indivíduos;
O local onde uma dessas sequências hipervariáveis é encontrada no cromossomo é
denominado loco;
Cada um desses locos pode, portanto, ter várias formas diferentes denominadas alelos;
Essas sequências de DNA contêm várias cópias consecutivas de uma unidade de sequência.
Uma atrás da outra, como vagões de trem;
Em uma população, podemos encontrar alelos diferentes dessa mesma sequência entre os
indivíduos onde a diferença entre eles está apenas no número de vezes em que a unidade
se repete. Assim, essas sequências são ditas altamente polimórficas.
Temos a sequência ATCG como uma unidade de sequência de um microssatélite:
Se um alelo possuir esta unidade repetindo-se de modo consecutivo 3 vezes, teremos a
seguinte sequência:
ATCGATCGATCG
Alelo 1 gerando um fragmento de 12 pares de bases.
Agora tome como exemplo um outro alelo onde esta mesma unidade se repete por 4 vezes.
Deste modo, o fragmento gerado será:
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ATCGATCGATCGATCG
Alelo 2 com 16 pares de bases.
Esses dois alelos poderão ser diferenciados de acordo com seus respectivos tamanhos. São
justamente essas diferenças no número de repetições destas sequências que resultam na
detecção de diferentes alelos.
 (Fonte: pontobiologia.com.br <//pontobiologia.com.br/como-funciona-o-teste-de-paternidade/> )
O locos VNTR são totalmente adequados para serem usados como marcadores genéticos na
identificação humana, pois possuem um número muito grande de alelos diferentes.
Sendo assim, é muito improvável que existam indivíduos não aparentados que compartilhem o
mesmo genótipo.
Repetições curtas in tandem (Short
Tandem Repeats) – STR
São conhecidos como microssatélites e gerados por um arranjo em sequência (in tandem) de
múltiplas cópias de um pequeno fragmento de DNA (2 a 6 pares de bases apenas).
https://pontobiologia.com.br/como-funciona-o-teste-de-paternidade/
13/09/2021 17:13 Estácio
https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.asp?191C757E76=4847263F234ABAF19DC3C27F047D5F6153FE93C055DDA5EC2226A16… 14/20
 (Fonte: lwrw.org)
Veja que na figura acima, tem-se a sequência GATA (somente 4 bases) repetindo-se em número
diferente em cada indivíduo. Em um indivíduo se repete 8 vezes, enquanto nos outros 9 e 10
vezes.
Esses polimorfismos são os mais utilizados na genética forense, pois apresentam diversas
características: grande variação entre os indivíduos e não muda muito entre as populações.
Dessa forma, os mesmos STRs podem ser usados em países diferentes. Apresentam uma taxa
de mutação muito maior, ou seja, existe maior variabilidade genética em relação a esses
polimorfismos.

Atenção
Dentre as aplicações atuais da genética molecular, temos os testes de identificação de
pessoas por meio do DNA. Essa técnica, que pode ser usada para identificar suspeitos em
investigações policiais, consiste em detectar e comparar sequências repetitivas ao longo de
trechos da molécula de DNA, regiões conhecidas como VNTR (número variável de
repetições em sequência).
13/09/2021 17:13 Estácio
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Atividade
3. A figura abaixo ilustra os padrões de VNTRs de quatro pessoas envolvidas (uma vítima
(V) e 3 suspeitos (S1, S2 e S3) em uma investigação policial e de uma prova (P) coletada
no local do crime:
Considerando as afirmações e a figura acima apresentada, responda:
a) A qual dos suspeitos (S1, S2 ou S3) pertence a prova (P)? Justifique a sua resposta.
b) Que tipo de material pode ser coletado e servir de prova em um caso como esse?
c) Por que os resultados desse tipo de análise têm alto grau de confiabilidade?
13/09/2021 17:13 Estácio
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
Saiba mais
Uma estratégia inicial para a identificação humana foi estabelecida a partir do uso de um
marcador, conhecido como polimorfismo genético em 1980, que deu origem às impressões
digitais de DNA.
Assim, foi desenvolvida uma técnica para a identificação de polimorfismo de tamanho dos
fragmentos de restrição — Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP).
Contudo, novas técnicas foram desenvolvidas desde então e, atualmente, este marcador
não é mais usado pelos laboratórios de genética forense para a identificação humana.
Atividade
4. Com base no descrito acima, marque a opção correta:
 a) Este polimorfismo genético (RFLP) ocorre somente em genes.
 b) Os RFLPs não são transmitidos dos pais para os filhos, por isso não podem ser usados
para a determinação de relações de parentesco.
 c) A detecção dos RFLPs é feita somente por sequenciamento de DNA, o que aumenta
muito o custo para a realização da análise para fins forenses e teste de paternidade.
 d) Para se usar esse polimorfismo como marcador para a identificação humana, é
necessário uma grande quantidade de DNA não degradado.
13/09/2021 17:13 Estácio
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5. Polimorfismos genéticos são clinicamente importantes porque:
 a) Podem ser usados como marcadores genéticos em estudos em famílias.
 b) Frequentemente causam rearranjos cromossômicos.
 c) Normalmente causam doença quando em homozigose.
 d) São vetores disponíveis na terapia gênica.
 e) Causam repetições em número variável (VNTRs) importantes nos transplantes de
tecidos.
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6. O exame de paternidade, esquematizado abaixo, é muito utilizado na medicina forense e
baseia-se na identificação de trechos de DNA humano, que variam muito entre pessoas de
uma população e são conhecidos como VNTR (Número Variável de Repetições em
Sequência).
Com base no resultado da figura abaixo, assinale a alternativa correta:
 a) O marido é pai do filho 1.
 b) O outro homem é pai do filho 2.
 c) O marido é pai do filho 3.
 d) O marido é pai do filhos 2 e 3.
 e) O outro homem é pai dos filhos 1 e 3.
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Notas
Polimorfismo 
A palavra polimorfismo é originária do Grego e significa “muitas formas”:
Poli = muitas
Morphos = formas
Referências
FARAH, S. B. DNA segredos e mistérios. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2007.
GARRIDO, R. G. & RODRIGUES, E. L Ciência forense: da cena do crime ao laboratório de
DNA. 1. ed. Projeto Cultural, 2014.
Próximos Passos
Polimorfismos usados na genética forense;
Polimorfismos de herança uniparental;
Vantagens e desvantagens quanto ao uso de cada um.
1
13/09/2021 17:13 Estácio
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Explore mais
Leia:
“Polimorfismos Genéticos e Identificação Humana: O DNA como Prova
Forense
<//docs.wixstatic.com/ugd/b703be_e8abacaf0933454cb651a1ff7bec8bf2.pdf>
”, por LeonardoArduino Marano, Aguinaldo Luiz Simões, Silviene Fabiana de Oliveira,
Celso Teixeira Mendes-Junior.
Assista aos vídeos:
Como solucionar crimes usando DNA <https://www.youtube.com/watch?
v=rdoFwlPepdk>
Usando DNA para identificar pessoas <https://www.youtube.com/watch?
v=JI2iS0NSNJ0>
https://docs.wixstatic.com/ugd/b703be_e8abacaf0933454cb651a1ff7bec8bf2.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=rdoFwlPepdk
https://www.youtube.com/watch?v=JI2iS0NSNJ0
13/09/2021 17:13 Estácio
https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.asp?191C757E76=4847263F234ABAF19DC3C27F047D5F6153FE93C055DDA5EC2226A165… 1/20
Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 6: Marcadores genéticos — DNA fingerprint, polimorfismos genéticos —
Parte II
Apresentação
Como já comentamos em aulas anteriores, cada indivíduo da nossa espécie apresenta diferenças em
sua molécula de DNA. Por isso, a identificação dessas diferenças tem sido tão importante para a
Genética Forense na elucidação de crimes, como também na determinação de paternidade.
Portanto, nesta aula, continuaremos o nosso estudo sobre os polimorfismos genéticos, agora dando
ênfase para os polimorfismos de sequências repetidas em regiões chamadas de minissatélites e
microssatélites. Com isso, vamos entender um pouco porque eles são preferencialmente escolhidos
para a determinação de perfis genéticos para uso em análises forenses.
Além disso, vamos conhecer um pouco sobre marcadores de linhagens parentais maternas e paternas.
Objetivos
Reconhecer os polimorfismos de sequências repetidas in tandem (VNTRs e STRs) como os
principais marcadores utilizados na identificação humana;
Identificar os STRs como os marcadores genéticos padronizados em protocolos para análises
forenses;
Explicar a utilização de polimorfismos associados à herança uniparental em análises forenses.
13/09/2021 17:13 Estácio
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Anemia falciforme
Vamos começar esta segunda parte da nossa aula sobre polimorfismos com uma curiosidade
sobre a anemia falciforme.
Glóbulo vermelho normal
Glóbulo vermelho em forma de foice (falciforme)
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 (Fonte: Sebastian Kaulitzki / extender_01 / Shutterstock)
A anemia falciforme faz parte de um grupo de doenças decorrentes de defeitos na molécula de
hemoglobina que constitui os nossos glóbulos vermelhos e, portanto, é chamada de
Hemoglobinopatia.
Como você pode ver na imagem acima, a hemácia do indivíduo adquire um formato parecido a
uma foice (hemácia falcêmica). Dessa forma, é uma variação na estrutura da hemoglobina
(Hemoglobina S ou HbS). Como estudamos na aula passada, esse defeito é resultado de uma
mutação no gene de uma das cadeias da hemoglobina.
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Porcentagem da população que possui o alelo da célula falciforme (Hemoglobina S)
> 6
2 - 6
Malária 
falciparum endêmica
Contudo, existe um fato bem interessante relacionado à frequência dessa mutação nas
populações, principalmente, nos afrodescendentes. Ou seja, a incidência de anemia falciforme é
maior nesse grupo étnico e, isso, tem relação com a origem dessa mutação.
Se você observar o mapa à esquerda, mostra a distribuição do alelo da hemoglobina S, e o
outro, à direita, indica as regiões do continente africano endêmicas para a malária.
Essa doença tem uma distribuição geográfica característica, ocorrendo com mais frequência na
África Equatorial e de modo menos comum na área do Mediterrâneo e da Índia.

Exemplo
O surgimento dessa mutação está relacionado à incidência de malária, um exemplo
clássico de seleção natural.
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No continente africano, que é endêmico para a malária, quem tem anemia falciforme consegue
sobreviver mais tempo do que quem não tem a mutação.
Para a população, contrair malária é muito mais prejudicial, pois as chances de óbito são muito
maiores.
Já quem tem anemia falciforme, apesar de todas as complicações da doença, como anemia
crônica, hemorragias, dores nas articulações etc., consegue sobreviver por mais tempo do que
quem adquire malária.
Isso se deve ao fato de que as hemácias anormais não favorecem a sobrevivência do
protozoário. Portanto, quem tem anemia falciforme não adquire malária.
Então, como a mutação, nesse ambiente, trouxe uma vantagem para esses indivíduos, ela foi
selecionada positivamente. Ou seja, os indivíduos com anemia falciforme sobrevivem mais
tempo, se reproduzem e transmitem a mutação para as próximas gerações.
Por isso, a frequência do alelo que causa a HbS é bem alta no
continente africano.
É só observar os dois mapas: a área de maior frequência do alelo está de acordo com as regiões
endêmicas para a malária. Logo, podemos afirmar que esta mutação é na verdade um
polimorfismo, já que a sua frequência nessa população é maior do que 1%.
Atividade
1. De acordo com o explicado acima, como deve ser a frequência de uma mutação na
população?
Polimorfismos de sequências repetidas in
tandem
Agora, já que relembramos o conceito de polimorfismo, vamos falar exclusivamente dos
polimorfismos de sequências repetidas in tandem usadas na genética forense.
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Quando falamos deste polimorfismo estamos nos referindo às regiões de minissatélites ou
VNTRs (número variável de repetições in tandem) que estão dispersas no genoma humano,
geralmente em regiões de DNA não codificante (íntrons).
Entretanto, para se fazer a análise desses VNTRs, é necessária uma quantidade específica de
DNA. E, com a descoberta dos microssatélites, a amplificação dessas sequências tornou-se o
método de primeira escolha, devido ao seu poder de discriminação.
Microssatélites são sequências de 2 a 8 nucleotídeos repetidas
in tandem, chamadas de STR (Short Tandem Repeats).

Exemplo
2
CAGATACCGCTCGCGCT CGA CGA CACAGCCAT
4
CAGATACCGCTCGCGCT CGA CGA CGA CGA CACAGCCAT
5
CAGATACCGCTCGCGCT CGA CGA CGA CGA CGA CACAGCCAT
6
CAGATACCGCTCGCGCT CGA CGA CGA CGA CGA CGA CACAGCCAT
Perceba que a sequência destacada em vermelho acima (CGA) é de trinucleotídeos e
repete-se de maneira diferente. Depois da amplificação do DNA, essas repetições são
visualizadas em bandas de acordo com o número de repetições.
Veja na figura abaixo:
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Bandas de tamanhos menores ficam embaixo (na
representação do gel de eletroforese mostrado na figura) e as
maiores ficam na parte de cima do gel.
O número de repetições para cada polimorfismo pode variar de indivíduo para indivíduo. Esta
característica permite diferenciar indivíduos de uma determinada população, até mesmo entre
irmãos. Em caso de gêmeos monozigóticos, ambos possuem a mesma informação para estes
marcadores, salvo raras exceções em que ocorrem mutações.
Os STRs mais usados na Genética Forense são os tri, tetra e pentanucleotídeos, sendo os
tetranucleotídeos (unidade de repetição com 4 nucleotídeos, por exemplo GATA). Calcula-se que
no genoma humano existam 500.000 STRs, dos quais 6.000 a 10.000 são tri ou tetraméricos.
Por serem de tamanhos próximos, os STRs podem ser analisados todos ao mesmo tempo, ou
seja, em uma única reação de PCR. Por isso, até mesmo em amostras muito degradadas se
consegue amplificar essas sequências.

Saiba mais
O FBI americano (Federal Bureau of Investigation) adota uma série-padrão de 13 locus de
STRs, com sequências de 4 a 5 nucleotídeos, para análisesem Genética Forense.
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Além desses locus, é analisado o gene da amelogenina, responsável pelo desenvolvimento do
dente no feto. Existe uma diferença relacionada à sequência desse gene nos cromossomos X e
Y. Portanto, analisando a variação dessa sequência é possível determinar o sexo do indivíduo
que está sendo analisado.
Posições de marcadores STR em cromossomos humanos
 (Fonte: Slide Player <https://slideplayer.com/slide/5821636/> )
Na figura acima, está representada a localização cromossômica de cada loco de STR analisado
pelo FBI em análises forenses adotadas por laboratórios de vários países.
Cada STR se encontra em cromossomos diferentes ou em pontas extremas de um mesmo
cromossomo. Dessa forma, sabe-se que eles serão herdados de maneira independente. Em
cada loco, podem ser detectados vários alelos com diferentes números de sequências repetidas,
gerando inúmeros genótipos possíveis.
AmpFLSTR Identifiler™ PCR Amplification
Kit para 15 STRs
AmpFℓSTR Identifiler™
®
®
https://slideplayer.com/slide/5821636/
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GS500-internal lane standard
 Fonte: STRBase (SRD-130) <https://strbase.nist.gov/kits/Identifiler.JPG>
Atualmente, esses locus são amplificados por kits comerciais. Existem diversos desses kits,
como, por exemplo, o PowerPlex sistemas ESX (16 STRs) e o ESI (os mesmos 16 STRs com
adição do SE33).
São usados corantes fluorescentes para discriminar cada loco. Os fragmentos de tamanhos
diferentes são separados por ordem de tamanho no gel de poliacrilamida e detectados por raio
laser à medida que alcançam o final do gel.
Um computador acoplado ao aparelho de eletroforese produz a leitura do tamanho e cor do
fragmento em separado gerando um gráfico.
Cada pico no gráfico representa um alelo e cada loco exibe um pico único (se o indivíduo for
homozigoto) ou um par de picos (se o indivíduo for heterozigoto).
Veja a figura abaixo:
®
https://strbase.nist.gov/kits/Identifiler.JPG
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Quando se faz a análise por eletroforese capilar e, portanto, se obtém os picos para cada alelo
de cada loco, é necessário se ter uma unidade de referência para se ter certeza dos alelos que
aparecem no eletroferograma.
Para isso, se usa um Ladder ou marcador de peso molecular, também conhecido como escada
alélica. Portanto, para cada um dos alelos analisados se tem um pico comparativo para que você
possa ter certeza sobre os alelos de cada loco analisado.
Observe a figura a baixo:
Para a determinação do sexo são analisados os alelos para o gene da amelogenina. O
comprimento da sequência de nucleotídeos desse gene varia entre os sexos.
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No homem, o gene tem 112 pares de nucleotídeos (pb) e na
mulher são 106 pb.
Existe uma pequena diferença no tamanho do pico. E como as mulheres tem 2 cromossomos X,
aparece apenas um pico para indivíduos do sexo feminino.
No caso de indivíduos do sexo masculino aparecem dois picos:
Um para o cromossomo X
Outro para o cromossomo Y
 Fonte: PNCQ <https://www.pncq.org.br/>
Os locus de STR adotados pelo FBI foram extensivamente estudados em populações
caucasoides, hispânica, afro-americana e asiática, e a frequência dos alelos varia
significativamente de uma população para outra.
Depois de analisadas as amostras, existe um cálculo estatístico com base na frequência de cada
alelo na população.
Dessa forma, se chega a um número que permite dizer que somente uma pessoa em cada 10
quatrilhões ou em cada 100 quatrilhões poderia apresentar os mesmos alelos para todos os 13
locus.
https://www.pncq.org.br/
13/09/2021 17:13 Estácio
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Por isso, a chance de uma pessoa de uma população qualquer
ter os mesmos alelos que outra é quase zero. Assim, depois de
todas as análises, não há dificuldade em se ter um resultado
conclusivo.
Marcador do tipo Indel
Recentemente, o estudo da identificação humana tem se direcionado ainda para o uso de SNPs
(polimorfismos de nucleotídeo único) que, por serem marcadores de inserção/deleção
(indels) pode atuar como auxiliares na determinação correta de uma análise forense, a favor ou
contra a relação assumida e, também, por permitirem a identificação de indivíduos, mesmo a
partir de amostras altamente degradadas, comuns na criminalística.
Na figura abaixo, observe a representação de um marcador do tipo Indel (inserção/deleção):
wild-type sequence
ATCTTCAGC CATAAAA GATGAAGTT
exclusão 3 bp
ATCTTCAGC CAAA GATGAAGTT
inserção 4 bp (em vermelho)
ATCTTCAGC CATA TGTG AAA GATGAAGTT
 Fonte: PNCQ <https://www.pncq.org.br/>
Observe a primeira sequência de nucleotídeos mostrada na figura. Comparando com a segunda,
observe que nesta houve perda de nucleotídeos. Por isso, deleção. Na terceira sequência,
observe que houve adição de uma sequência TGTG (em vermelho). Por isso, inserção.
Em ambos os casos, a deleção ou a inserção, muda o tamanho dos alelos observados durante a
análise, porque aumentou ou diminui o número de repetições. Esses marcadores, assim como
os SNPs, são importantes em casos de análises de DNA extraído de amostras muito degradadas.
Marcadores de Herança Uniparental
Quando a análise de STRs se torna difícil ou impossível devido à quantidade ou qualidade do
DNA que foi recuperado, há também outra opção para se fazer o exame a partir do DNA
mitocondrial (mtDNA).
https://www.pncq.org.br/
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Embora esteja longe de ser tão informativa como as análises STRs, o mtDNA pode fornecer
informações úteis tanto no quesito investigativo quanto na confirmação da identidade.
Além do DNA nuclear, nós temos ainda outro DNA que fica no interior da mitocôndria, por isso
chamado de DNA mitocondrial.
 Fonte: InfoEscola <https://www.infoescola.com/>
Trata-se de um DNA circular e apresenta uma região de interesse chamada D-loop que é
altamente polimórfica e, portanto, usada para identificação humana na Genética Forense.
Além dessa região polimórfica, o DNA mitocondrial se torna importante para análises forenses
devido à quantidade encontrada nas células. Uma única célula pode conter entre 200 e 1.700
mitocôndrias, ou seja, se tem múltiplas cópias desse DNA.
Por isso, mesmo em caso de amostras com mínimas quantidades de DNA e de esse estar tão
degradado a ponto de não ser possível se fazer a análise do DNA nuclear, muitas vezes a
identificação pode ser realizada com base na análise do DNA mitocondrial.
Por ser de origem materna, o DNA mitocondrial pode ser útil para o estabelecimento de
linhagens familiares. Isso significa que os restos mortais de uma pessoa podem ser comparados
com amostras da sua mãe ou avó materna, uma irmã, tios ou tias por parte de mãe ou mesmo
com parentes mais distantes desde que pertençam à linhagem materna.
https://www.infoescola.com/
13/09/2021 17:13 Estácio
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
Saiba mais
Na Argentina, durante a ditadura (período de 1976 e 1983), os filhos de muitas mulheres
vítimas de represálias desapareceram.
As “Avós da Praça de Maio” começaram, então, uma busca por seus netos. A identificação
de muitos deles só foi possível pela análise do DNA mitocondrial. As sequências desse DNA
foram então comparadas com as sequências das avós,já que estas passaram esse DNA
para as filhas e estas passaram para os seus netos.
Foi desenvolvido, assim, o sequenciamento do DNA mitocondrial para as avós que até hoje
é usado para a identificação dos possíveis netos.
Marcadores do Cromossomo Y – STRs de Y
É possível analisar um painel de STRs localizado no cromossomo Y para fazer a vinculação dos
restos da pessoa falecida com seus parentes homens.
Este método pode ser útil quando não há parentes próximos
disponíveis para a comparação.
Qualquer pessoa da linhagem paterna pode ser usada para a vinculação: irmãos, tios e primos
homens do lado paterno.
PowerPlex Y
ILS-600
®
13/09/2021 17:13 Estácio
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 Fonte: STRBase (SRD-130) <https://strbase.nist.gov//kits/PowerPlexY.htm>
Existem kits comerciais para a análise dos STRs de Y (veja figura acima).
Como os STRs de Y são exclusivos de indivíduos do sexo masculino, eles só exibem um alelo
para qualquer STR. Portanto, a presença de mais de um alelo para cada STR do Y indica que
DNA de mais de um indivíduo do sexo masculino está presente na amostra.
Assim, pode-se confirmar, por exemplo, casos de estupro coletivo.
Padrão de hereditariedade
CODIS STR Loci
Autossômico
(Passado para todos os herdeiros)
Marcadores
Cromossomo Y
(Passado para os filhos do sexo masculino)
https://strbase.nist.gov//kits/PowerPlexY.htm
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Cromossomo X
(Herdado da linhagem materna)
 Fonte: Modificado de Butler, J. M. (2005)
Observando o padrão de hereditariedade acima, veja que:
Os marcadores de STR autossômicos são herdados do pai e da mãe.
Já os marcadores de DNA mitocondrial são herdados apenas da mãe (é transmitido tanto para
filhos quanto para filhas). E os STRs de Y são herdados pelo filho (sexo masculino) do seu
respectivo pai.
Atividade
2. Existem algumas condições genéticas, como, por exemplo, a neuropatia óptica de
Leber que causa cegueira no adulto jovem, decorrentes de mutações no DNA mitocondrial.
Por ser de origem genética, essa doença não tem cura e é passada ao longo das gerações.
Neste caso, de qual dos pais o indivíduo afetado herda essa condição?
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3. Na Argentina, durante a ditadura militar iniciada em 1976, muitas crianças foram
sequestradas com seus pais ou nasceram em centros clandestinos de detenção. Essas
crianças foram adotadas, vendidas ou abandonadas em orfanatos.
A Associação Civil “Avós da Praça de Maio” tem buscado localizar essas crianças com a
finalidade de restituí-las a suas famílias legítimas, empregando para isso testes de
identificação genética, que são possíveis, atualmente, mesmo na ausência dos pais.
Fonte: abuelasatournet.com.ar
A comparação entre os DNAs mitocondriais de possíveis netos e avós tem sido um dos
testes utilizados nesses processos de identificação de parentesco. A escolha desse teste
está relacionada com o fato de:
 a) O DNA mitocondrial, por ser herdado da avó materna, através das mitocôndrias
existentes no citoplasma do ovócito da mãe, permitir traçar árvores familiares confiáveis.
 b) O DNA mitocondrial, por ser herdado das duas avós, através de uma mistura dos
genes do pai e da mãe, garantir um registro familiar que se mantém de geração a geração.
 c) O DNA mitocondrial, por ser herdado da avó paterna, através das mitocôndrias
existentes no citoplasma do ovócito da mãe, permitir traçar árvores familiares confiáveis.
 d) O DNA mitocondrial, por ser herdado do avô paterno, através das mitocôndrias
existentes no citoplasma do espermatozoide do pai, permitir identificar a filiação com
segurança.
13/09/2021 17:13 Estácio
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4. Uma vítima de acidente de carro foi encontrada carbonizada devido a uma explosão.
Indícios, como certos adereços de metal usados pela vítima, sugerem que a mesma seja
filha de um determinado casal.
Uma equipe policial de perícia teve acesso ao material biológico carbonizado da vítima,
reduzido, praticamente, a fragmentos de ossos. Sabe-se que é possível obter DNA em
condições para análise genética de parte do tecido interno de ossos.
Os peritos necessitam escolher, entre cromossomos autossômicos, cromossomos sexuais
(X e Y) ou DNAmt (DNA mitocondrial), a melhor opção para identificação do parentesco da
vítima com o referido casal.
Sabe-se que, entre outros aspectos, o número de cópias de um mesmo cromossomo por
célula maximiza a chance de se obter moléculas não degradadas pelo calor da explosão.
Com base nessas informações e tendo em vista os diferentes padrões de herança de cada
fonte de DNA citada, a melhor opção para a perícia seria a utilização:
 a) do DNAmt, transmitido ao longo da linhagem materna, pois, em cada célula humana,
há várias cópias dessa molécula.
 b) do cromossomo X, pois a vítima herdou duas cópias desse cromossomo, estando
assim em número superior aos demais.
 c) do cromossomo autossômico, pois esse cromossomo apresenta maior quantidade de
material genético quando comparado aos nucleares, como, por exemplo, o DNAmt.
 d) do cromossomo Y, pois, em condições normais, este é transmitido integralmente do
pai para toda a prole e está presente em duas cópias em células de indivíduos do sexo
feminino.
 e) de marcadores genéticos em cromossomos autossômicos, pois estes, além de serem
transmitidos pelo pai e pela mãe, estão presentes em 44 cópias por célula, e os demais,
em apenas uma.
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5. Os polimorfismos escolhidos e padronizados como primeira escolha nos laboratórios de
Genética Forense são aqueles que permitem resultados mais conclusivos. A característica
desses polimorfismos está associada a sua taxa de mutação nas populações, como
também ao número de alelos presentes em cada um dos locus presentes nos
cromossomos.
Os polimorfismos que melhor respondem a essas características são os chamados
polimorfismos de sequências repetidas in tandem, que constituem regiões do nosso
genoma chamadas de minissatélites e microssatélites.
De quais marcadores estamos falando?
 a) VNTRs
 b) Indels
 c) SNP
 d) STRs
 e) RFLP
Referências
FARAH, S. B. DNA segredos e mistérios. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2007.
GARRIDO, R. G. & RODRIGUES, E. L Ciência forense: da cena do crime ao laboratório de DNA.
1. ed. Projeto Cultural, 2014.
Próximos Passos
Técnicas de biologia molecular aplicadas à Genética Forense;
Reação em Cadeia da Polimerase (PCR);
Princípios e aplicações da PCR.
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Explore mais
Leia:
“Polimorfismos Genéticos e Identificação Humana: O DNA como Prova
Forense
<//docs.wixstatic.com/ugd/b703be_e8abacaf0933454cb651a1ff7bec8bf2.pdf>
”, por Leonardo Arduino Marano, Aguinaldo Luiz Simões, Silviene Fabiana de Oliveira,
Celso Teixeira Mendes-Junior.
Assista ao vídeo:
Teste de paternidade. <//eaulas.usp.br/portal/video.action?idItem=1967>
https://docs.wixstatic.com/ugd/b703be_e8abacaf0933454cb651a1ff7bec8bf2.pdf
https://eaulas.usp.br/portal/video.action?idItem=1967
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Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 7: Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) e eletroforese
capilar – Parte I
Apresentação
Nesta aula, apresentaremos o histórico que permitiu o desenvolvimento da Técnica
de Reação em Cadeia daPolimerase (PCR) e destacaremos os princípios gerais para o
funcionamento adequado dessa técnica
Para isso, apresentaremos o passo a passo que deve ser realizado durante os
procedimentos de PCR, que incluí ciclagens de desnaturação, anelamento e extensão
do DNA a fim de que ocorra amplificação de uma sequência gênica alvo, pela
utilização de oligonucleotídeos sintéticos, denominados primers. Também serão
apresentadas as diferentes modalidades dessa técnica que incluem, por exemplo,
PCR-RFLP e PCR-nested.
Objetivos
Identificar os princípios gerais e o funcionamento da técnica de PCR;
Demonstrar o desenvolvimento de oligonucleotídeos iniciadores para o uso em
PCR;
Listar alguns subtipos diferenciados de PCR.
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Reação em Cadeia da Polimerase
(PCR)
Reação em Cadeia da Polimerase (PCR, do inglês Polymerase Chain
Reaction) possibilita a multiplicação (amplificação) de pedaços (fragmentos)
específicos DNA, usando uma enzima específica denominada DNA
polimerase, a mesma que participa da duplicação do material genético
(DNA) nas células.
O desenvolvimento da técnica de amplificação
de segmentos de DNA, utilizando a PCR, trouxe
enormes perspectivas para a análise de genes,
diagnóstico de doenças genéticas, detecção de
agentes infecciosos e aplicações na
criminalística.

Saiba mais
A técnica de Reação em cadeia da Polimerase (PCR) revolucionou a
Biologia Molecular ao permitir que o DNA (ácido desoxirribonucleico),
presente em pequenas quantidades nas amostras biológicas encontradas
em locais de crime, fosse multiplicado (amplificado) em milhares de
cópias, com a finalidade de realizar análises mais detalhadas nesse
material. Para que isso fosse possível, algumas descobertas históricas
foram importantes nesse processo. Vamos estudar isto a seguir.
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 Fonte: Connect world / Shutterstock
Histórico e Curiosidades da PCR
Em 1960, Arthur Kornberg’s, um bioquímico americano, isolou e
caracterizou uma enzima (proteína) denominada DNA polimerase, que é
fundamental durante o processo de duplicação do DNA.
O isolamento desta enzima possibilitou o desenvolvimento da síntese in vitro
de cadeias de DNA, ou seja, tornou possível produzir uma molécula de DNA
em laboratório (in vitro).
Após alguns anos dessa descoberta, já era possível sintetizar artificialmente
oligonucleotídeos, que são sequências curtas de nucleotídeos com as bases
nitrogenadas adenina, timina, guanina, citocina (exemplo hipotético:
ATTCTGAC). Esse tipo de síntese tornou-se rotina nos laboratórios de
pesquisa.
A partir desses conhecimentos prévios, Kary Banks Mullis (bioquímico
americano), em 1983, criou a técnica de Reação em Cadeia da Polimerase
(PCR) e, em 1985, apresentou a mesma à comunidade científica com uma
publicação na renomada revista Science.
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Essa técnica possibilitou a amplificação in vitro
de DNA e foi tão revolucionária que acelerou os
estudos de genomas de vários organismos, pois
possibilitou a clonagem e o sequenciamento de
DNA.
Paralelamente à descoberta de Kary Mullis, outros passos históricos foram
importantes para os avanços da PCR como uma importante técnica de biologia
molecular.

Exemplo
Por exemplo, em 1986, foi descoberta a bactéria Termus aquaticus, que
recebe esse nome por ser um organismo aquático extremófilos, ou seja,
que sobrevive em temperaturas superiores a 100ºC.
Essa descoberta tornou possível a extração e isolamento da enzima DNA
polimerase desse organismo, que recebeu o nome de Taq (abreviatura do
nome da espécie da bactéria) polimerase.
Isso possibilitou o aperfeiçoamento da técnica, que não necessitava mais da
adição da enzima DNA polimerase a cada ciclo da reação, pois a enzima obtida
de Termus aquaticus suportava temperaturas muito altas, que rotineiramente
são utilizadas na PCR.
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Atividade
1. Pesquise como foi a descoberta da enzima taq Polimerase de Termus
aquaticus.
Hoje é possível comprar na indústria, para o uso em laboratórios,
diferentes tipos de taq polimerase. Por isso, apresente também alguns
desses diferentes tipos de enzimas.
Linha do tempo da PCR
1987
Em 1987, Karl Mullis e a empresa onde ele trabalhava, denominada
Perkin-Elmer Cetus. Também no ano de 1987, a empresa Perkin-
Elmer Cetus desenvolve a automação criando o equipamento chamado
de Termociclador, que controla o aumento e redução da temperatura
durante a execução da técnica.
1990
Em 1990, o primeiro kit de PCR forense, desenvolvido pela Cetus, foi
utilizado para a identificação humana individual. Isso permitiu que o DNA
fosse usado como evidência poderosa e aliado do sistema judiciário em
diversos casos criminais, trazendo importantes impactos na ciência
forense.
1991
A Perkin-Elmer Cetus em 1991, vende a patente para a empresa
Hoffmann-La Roche.
1993
Somente em 1993, Karry Mullis recebeu o Prêmio Nobel de Química
pela importante e impactante descoberta científica.
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2003
Ao longo dos anos, vários subtipos de PCR foram sendo desenvolvidos e
mais recentemente, em 2003, houve o desenvolvimento da PCR em
Tempo Real, também chamada de qPCR, que permite o
acompanhamento em tempo real, pelo computador, da multiplicação do
DNA.
Princípio Gerais da PCR
A Reação em Cadeia da Polimerase permite que a partir de uma única cópia
de DNA, sejam obtidos milhões de cópias de DNA amplificadas (multiplicadas)
artificialmente.
Essa técnica recria em laboratório, o processo natural de replicação
(duplicação) da molécula de DNA. Porém, no caso da técnica, a amplificação
ocorre apenas em um fragmento específico do DNA e não na molécula toda.
Para que seja possível amplificar o DNA, alguns elementos são importantes. O
primeiro deles é a presença do DNA de interesse, que deve ter sido
previamente extraído, com boa qualidade, a partir de um dos tipos de
amostras biológicas presente em cenários de análises forenses.
Também se torna necessária a presença da
Enzima DNA polimerase, que recebe o nome
específico de Taq DNA polimerase, devido ao
organismo de origem da mesma.
Esta enzima sintetiza uma sequência complementar de DNA, ou seja, ela
adiciona nucleotídeos (Adenina, Timina, Guanina e Citocina), desde que exista
uma fita molde, como modelo. Recordando que existe complementariedade
das bases nitrogenadas entre Timina e Adenina; Guanina e Citocina.
Porém, é importante ressaltar que a Taq DNA polimerase só iniciará a ação
efetora de inserir nucleotídeos, quando um pequeno fragmento (sequência
com poucos nucleotídeos) já estiver ligado a uma das cadeias do DNA, no
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ponto escolhido para o início da síntese.
Esse pequeno fragmento é chamado de iniciador ou primer, em inglês, e é
específico para o gene de interesse que se deseja amplificar.

Exemplo
Em uma situação hipotética, um pesquisador deseja amplificar o gene
humano que produz a proteína hemoglobina. Este deverá usar uma
sequência de iniciadores (primers) que seja específica para esse gene. É
por isso que a PCR passa a ser uma técnica tão específica, pois só existe
amplificação na região do gene no qual o primer se liga.
Um fator importante é que, normalmente, são
utilizados dois primers, aos pares, por reação,
chamados de primers sense (forward) e
antisense (reserve). Demodo que, um primer se
liga a uma das fitas moldes e o outro primer se
liga a outra fita original.
Assim, quando é preparada uma reação de PCR, é necessário misturar todos
esses elementos. Este passo inicial é conhecido no jargão laboratorial como
“preparação do Mix” de PCR, conforme ilustrado na imagem abaixo.
Durante a preparação do Mix de PCR é importante adicionar o DNA de
interesse; a enzima Taq polimerase e, junto com ela, o Cloreto de Magnésio
(MgCl2) — que é um cofator dessa enzima, ou seja, somente com a presenta
desse composto químico a enzima terá funcionamento adequado —, os
primers ou iniciadores, os nucleotídeos livres — conhecidos pela sigla dATP
(nucleotídeo de Adenina), dTTP (nucleotídeo de Timina), dCTP (nucleotídeo de
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Citocina) e dGTP (nucleotídeo de Guanina) — e um tampão específico para
garantir que a reação ocorrerá em meio aquoso e com condições ideais, por
exemplo de pH.
Passo a passo
Após a união de todos os elementos necessários para que a PCR ocorra, é
necessário utilizar diferenças de temperatura para garantir que o DNA irá
“abrir” sua fita dupla com o aumento da temperatura e também permitir que
os primers se liguem em uma das fitas moldes.
É importante relembrar que esse processo ocorre naturalmente nas células.
Porém, para isso, existem várias enzimas (proteínas), que auxiliam na
duplicação do DNA.
Como em laboratório não é possível utilizar todas essas enzimas, com exceção
da DNA polimerase, essas moléculas foram substituídas por variações de
temperatura.
Nesse sentido, a reação ocorre em um
equipamento denominado de termociclador.
Como o próprio nome diz, este equipamento permite que ocorra inúmeros
ciclos com diferentes temperaturas, que ora aumentam e ora diminuem.
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A imagem apresenta um dos modelos de termociclador. Nesse equipamento é
possível programar as temperaturas que serão utilizadas durante a reação de
PCR, bem como o tempo de cada uma delas e a quantidade de vezes (ciclos)
que o processo ocorrerá.
 Fonte: Cbbiotech
<https://portuguese.alibaba.com/product-
detail/clinical-chemistry-analyzer-dna-real-
time-pcr-machine-thermal-cycler-
60270074047.html>
Esse processo de mudanças de temperatura ocorre basicamente em três
passos sequenciais:
Desnaturação
Quando a temperatura atinge em média 95ºC. Nesse momento, no DNA,
que é fita dupla, há o rompimento das pontes de hidrogênio, separando
as duas fitas que servirão como molde para a produção de uma nova
molécula de DNA.
https://portuguese.alibaba.com/product-detail/clinical-chemistry-analyzer-dna-real-time-pcr-machine-thermal-cycler-60270074047.html
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Anelamento
Quando a temperatura diminui, podendo normalmente variar entre 60ºC
e 65ºC. Nessa etapa, o primer (iniciador) consegue se anelar, ou seja, se
ligar à fita de DNA molde, baseado no princípio da complementariedade
de bases.
Extensão
A temperatura volta a aumentar para em torno de 70ºC. Nessa
temperatura, a enzima Taq DNA polimerase começa a adicionar
nucleotídeos para formar a nova vida de DNA a partir da fita molde
original.
Esquema dos passos realizados de maneira sequencial em uma reação de
PCR. Após a desnaturação das fitas-molde representadas em vermelho, ocorre
o pareamento dos primers (fragmentos representados em verde e azul). A
enzima, representada em verde, adiciona os nucleotídeos (A; T; C; G)
complementarmente às fitas originais.
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 Fonte: Apostila Técnicas de PCR: Aplicações e
Padronização de Reações. Disponível neste link
<//www.imt.usp.br/wp-
content/uploads/proto/protocolos/aula1.pdf>
.
Após a finalização de uma reação de PCR, onde a figura mostra as duas fitas
originais (em vermelho) pareadas com as suas fitas-filha complementares,
sintetizadas a partir da adição dos nucleotídeos pela Taq DNA polimerase.
 Fonte: Apostila Técnicas de PCR: Aplicações e
Padronização de Reações. Disponível neste link
<//www.imt.usp.br/wp-
content/uploads/proto/protocolos/aula1.pdf>
.
É importante ressaltar que a amplificação do DNA é exponencial, daí a
necessidade de se realizar vários ciclos de:
DESNATURAÇÃO
ANELAMENTO
EXTENSÃO
https://www.imt.usp.br/wp-content/uploads/proto/protocolos/aula1.pdf
https://www.imt.usp.br/wp-content/uploads/proto/protocolos/aula1.pdf
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Dessa forma, a partir de uma única molécula de DNA são produzidas duas
novas moléculas filhas; das duas moléculas filhas são produzidas quatro novas
moléculas e assim por diante. Isso justifica o fato de, no final da reação,
serem obtidas milhões de cópias do DNA a partir de uma única molécula
inicial.
 Esquema representativo para demonstrar a
amplificação exponencial do DNA em uma PCR. 1
origina 2 moléculas; 2 origina 4 moléculas; 4
origina 8 moléculas e assim por diante.
Tipos de PCR: PCR-RFLP e PCR
nested
Com a evolução da técnica de PCR e com o crescimento contínuo das
aplicações que essa técnica permite, surgiram uma infinidade de métodos
complementares a partir do entendido básico de PCR. Assim, foram criados
novos tipos de PCR, como, por exemplo, PCR-RFLP e PCR nested.
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PCR-RFLP
A ciência forense, por muito tempo, utilizou a técnica de RFLP
(Polimorfismo no Tamanho do Fragmento de Restrição) para montar os
códigos de barras individuais do DNA de interesse, também chamado de
DNA fingerprint.
Porém, o processo de obter os resultados utilizando apenas RFLP é
bastante laborioso e utiliza componentes radioativos.
Com o advento da PCR, foi possível unir as duas técnicas, nascendo,
assim, a chamada PCR-RFLP.
Assim é possível amplificar um gene específico por PCR e,
posteriormente, colocar o produto obtido da PCR em contato com
enzimas de restrição para verificar se estas cortam ou não aquela região
específica.
Por fim, para visualizar essas diferenças, é necessário fazer uma
eletroforese em gel de agarose para confirmar presença e ausência
de bandas de DNA, bem como a quantidade dessas bandas.
Inicialmente, é amplificado um fragmento de 400 pares de bases por
PCR. Logo após o corte pela enzima de restrição, que só reconhece como
local de corte, nesse caso, a sequência GAATTC, podem haver diferentes
possibilidades apresentadas no gel de agarose:
1. O indivíduo AA é homozigoto, ou seja, os seus dois alelos do gene
possuem o local de corte da enzima de restrição e, por isso,
apresenta duas bandas, sendo uma de 300pb e outra de 100pb;
2. O indivíduo AB é heterozigoto, ou seja, possuí dois alelos diferentes,
em um deles tem o sítio para o corte com a enzima de restrição e
no outro não. Por isso, aparecem três bandas, duas delas de 300pb
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e 100pb correspondentes ao alelo onde houve o corte com a enzima
de restrição e uma banda de 400pb referente ao alelo que não
possuí o sítio de restrição;
3. O indivíduo BB é homozigoto e possuí dois alelos que não
apresentam local de corte para enzima de restrição. Por isso que,
nesse caso, há a formação de uma única banda com o tamanho de
400pb.
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PCR Nested
Para melhorar a especificidade e a eficiência da reação, o fragmento
daquela região específica do DNA é amplificado inicialmente utilizando
um primer que reconhece uma região mais abrangente do gene,
copiando até mesmo sequências localizadas fora dessa região.
Com o produto amplificado dessa primeira reação de PCR, é realizada
uma nova amplificação agora utilizando primers específicos para
sequência-alvo.
Por isso, a técnica é chamada de PCR nested, ou seja, fazer uma nova
amplificação a partir de um produto que já foi amplificado anteriormente.
Este tipo de reação tem como vantagem o ganho em especificidade e
eficiência, uma vez que o DNA-molde da segunda amplificação está em
concentrações altíssimas, e os primers da segunda etapa têm menos
chances de anelamento em sequências inespecíficas.
 Fonte: Apostila Técnicas de PCR: Aplicações
e Padronização de Reações.
Esquema de uma reação de PCR nested. O produto da amplificação do 1º
Round (etapa) é utilizado como molde no 2º round (etapa). No final das
duas etapas, obtém-se um produto menor daquele obtido na primeira
amplificação.
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Atividade
2. Pesquise quais outros tipos de PCR podem ser utilizados na genética
forense.
3. Durante a reação de amplificação (multiplicação) do DNA por PCR
existem três passos que ocorrem em sequência devido às mudanças de
temperatura no equipamento conhecido como termociclador. Quais são
esses três passos em sequência?
 a) Desnaturação, Anelamento e Extensão
 b) Extensão, Desnaturação e Anelamento
 c) Desnaturação, Anelamento e Expansão
 d) Desnaturação, Amplificação e Extensão
4. Só é possível amplificar o DNA em laboratório pela obtenção de uma
enzima específica e pela utilização de oligonucleotídeos iniciadores
sintéticos. Como é chamada a enzima e os iniciadores?
 a) Helicase e primers
 b) DNA polimerase e sonda
 c) DNA polimerase e primers
 d) RNA polimerase e primers 
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5. Existem diversos subtipos de PCR. Uma dessas versões é aplicada nas
análises forenses e utiliza enzimas de restrição, após a amplificação, para
detectar variações entre os indivíduos. Qual é esse subtipo de PCR?
 a) PCR-RAPD
 b) PCR-RFLP
 c) PCR-Nested
 d) PCR em tempo real 
Referências
FARAH, S. B. DNA segredos e mistérios. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2007.
GARRIDO, R. G. & RODRIGUES, E. L Ciência forense: da cena do crime ao
laboratório de DNA. 1. ed. Projeto Cultural, 2014.
Próximos Passos
Outros tipos de PCR: multiplex, PCR em tempo real, hot start;
Sequenciamento de DNA;
Eletroforese capilar.
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Explore mais
Assista aos seguintes vídeos para complementar os assuntos estudados
nesta aula:
PCR Reação em cadeia da POLIMERASE
<https://www.youtube.com/watch?v=T2XGEE0wHRA> ;
Extração de DNA, PCR, Eletroforese - Genotipagem ACTN3
(alelos R e X); <https://www.youtube.com/watch?
v=I3BIMKNbZL0>
Como solucionar crimes usando DNA
<https://www.youtube.com/watch?v=rdoFwlPepdk> .
https://www.youtube.com/watch?v=T2XGEE0wHRA
https://www.youtube.com/watch?v=I3BIMKNbZL0
https://www.youtube.com/watch?v=rdoFwlPepdk
13/09/2021 17:14 Estácio
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Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 8: Reação em cadeia da Polimerase (PCR) e eletroforese
capilar - Parte II
Apresentação
Nesta aula, serão apresentadas as diferentes modalidades da técnica de Reação em
Cadeia da Polimerase, que incluem, por exemplo, PCR-multiplex, PCR em tempo real
(PCR quantitativa) e PCR hot start.
Demonstraremos como, nas análises forenses, pode ser necessária a utilização
eletroforese capilar em analisador genético de amostras, que permite o exame de
DNA. E, por fim, apresentaremos as diferentes tecnologias para o sequenciamento de
DNA humano.
Objetivos
Identificar os subtipos de PCR mais aplicados em genética forense;
Descrever a técnica de sequenciamento tradicional e suas aplicações em
genética forense;
Explicar as alternativas de nova geração para o sequenciamento de DNA.
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 Tubos de ensaio carregados de amostras de DNA para realizar a técnica de Reação em Cadeia da
Polimerase (PCR). (Fonte: CNK02 / Shutterstock)
Tipos de PCR com aplicações em
genética forense
PCR hot start
Um dos grandes problemas na técnica de Reação em Cadeia da Polimerase
(PCR) está relacionado à atividade da enzima DNA polimerase, pois essa
enzima já exibe algum grau de atividade mesmo não estando na sua
temperatura ótima.
Quando se utiliza um primer pode ocorrer que este se anele de maneira
inespecífica em outras regiões do DNA, que não seja a sequência alvo, em
temperaturas consideradas baixas.
Caso isso ocorra, a DNA polimerase irá amplificar essa região, devido a sua
capacidade, mesmo que mínima, de ter atividade em temperaturas
consideradas não ideais.
1
https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon958/aula8.html
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 DNA polimerase. (Fonte: MichaelTaylor3d /
Shutterstock)
A PCR hot start permite resolver essa
problemática, pois nessa técnica o início da
reação de PCR já ocorre em temperatura
elevada.
Nesse caso, utiliza-se uma enzima Taq DNA Polimerase especial, que só é
ativada em temperaturas superiores a 60ºC, ou seja, maior do que a
temperatura de anelamento.
 Enzima Taq DNA Polimerase. (Fonte:
ibreakstock / Shutterstock)
2
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
Comentário
Essa enzima especial é produzida sinteticamente e tem em sua estrutura
uma proteína recombinante que não permite que a DNA polimerase
exerça sua atividade. Porém, quando ocorre elevação da temperatura
(acima de 60ºC), a proteína recombinante se desnatura e a Taq
polimerase inicia suas atividades.
PCR Multiplex
A PCR convencional permite analisar apenas uma sequência alvo por vez.
Isso, muitas vezes, não é suficiente para uma análise forense.
Quanto mais locus analisados, ou seja, quanto
mais regiões gênicas forem analisadas, maior
será a confiabilidade dos resultados gerados.
Nessa situação, uma boa alternativa é a utilização da PCR multiplex, que
permite amplificar várias sequências gênicas de maneira simultânea,
conforme ilustrado na Figura 1.
Para isso, são utilizados dois ou mais primers, que reconhecem diferentes
regiões do DNA (locus gênico).
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 Figura 1: Representação esquemática da PCR
multiplex demonstrando a amplificação simultânea
de três loci gênicos. Os dois traços azuis
representam a fita dupla de DNA e as setas
representam os primers desenhados
especificamente para os três locus gênicos: locus A,
locus B e locus C. As setas estão coloridas, para
recordar que cada cor (preto, laranja e azul)
representa pares de primers diferentes.
Os primers devem ser desenhados de maneira que possam ter temperaturas
de anelamento similares. Além disso, não devem formar dímeros. Isso ocorre
quando um primer, ao invés de se anelar no DNA alvo, reconhece e faz o
anelamento com outro primer que também esteja presente na reação de PCR.

Atenção
Outro ponto importante é que osiniciadores devem ser conjugados com
compostos fluorescentes, denominados fluorocromos, que são moléculas
que emitem fluorescência em determinados comprimento de onda. Esse
tipo de estratégia permite a diferenciação de fragmentos com tamanhos
similares.
Essa técnica é bastante eficiente. Porém, as dificuldades de realização da
mesma refere-se a duas questões importantes:

A complexidade em gerar diferentes primers, no qual seja possível o
anelamento de forma simultânea;

A otimização da etapa de extensão da PCR, de forma que exista um equilíbrio
entre os produtos de PCR gerados para os diferentes alvos.
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PCR em tempo real
A PCR em tempo real recebe esse nome porque permite analisar e coletar os
dados da amplificação do DNA à medida que a mesma ocorre com auxílio de
um computador e de um equipamento apropriado.
Além disso, a técnica permite a quantificação do DNA presente na amostra.
Sendo que, existe uma relação direta entre a quantidade inicial da amostra e
a quantidade de produto de PCR, após um determinado número de ciclos de
amplificação.
 PCR em tempo real com auxílio de um
computador. (Fonte: Vit Kovalcik / Shutterstock)

Saiba mais
A técnica de PCR em tempo real (PCR-RT) também conhecida como PCR
quantitativa (qPCR) foi descrita pela primeira vez por Higuchi e
pesquisadores colaboradores, em 1992, na empresa Cetus Corporation.
Porém, só a partir de 1996 começou a ser utilizada para a quantificação
de DNA.
Para que seja possível realizar a técnica de PCR em tempo real existe a
necessidade da utilização de sistemas de detecção por fluorescência.
Atualmente, existem dois grandes grupos de sistemas:
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01
Utilizando moléculas ligantes de DNA que emitem fluorescência em um
determinado comprimento de onda: exemplos desses corantes: Brometo de
Etídio; Syber Green; EVA Green;
02
Utilizando sondas de hidrólise sequência específica: exemplos de sondas:
Taqman®.
 Técnica de de PCR em tempo real | Fonte:
Shutterstock
Vamos verificar esses sistemas?
Sistemas utilizando moléculas ligantes de DNA
O sistema utilizando ligante de DNA, como, por exemplo, o Syber Green, tem
um funcionamento simples.
À medida que ocorre a amplificação do DNA, esse corante se intercala na
molécula de DNA fita dupla. Nesse caso o produto de PCR gerado.
3
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 Figura 2: Representação esquemática de PCR
em tempo real utilizando um agente ligante de DNA
(intercalante). O círculo achatado azul representa a
Taq DNA polimerase. Os círculos verdes-claros e
verdes-escuros representam o agente que se liga ao
DNA (Syber Green). Em A, temos a representação
do DNA fita simples e o início da atividade da DNA
polimerase. À medida que a nova fita de DNA é
formada o agente intercalante se liga ao DNA,
conforme representado em B. (Fonte: Adaptado de
Life Technologies).
Quando mais os ciclos de PCR vão ocorrendo,
maior a quantidade de produto gerado e, por
consequência, maior será a quantidade de
fluorescência

Comentário
Esse sistema tem menos custos financeiros, porém pouca especificidade,
considerando que o Syber Green (ou outra molécula fluorescente) pode
se ligar em qualquer DNA que seja fita dupla.
Contudo, o sistema de detecção mais utilizado é o ensaio Taqman®, ou
sistema fluorogênico 5’ nuclease.
Sistemas utilizando moléculas
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O princípio da técnica consiste na atividade exonuclease da Taq DNA
polimerase, ou seja, a enzima consegue clivar uma sonda duplamente
marcada, durante a hibridização desta com a sequência complementar
alvo no DNA.
A sonda Taqman® é duplamente marcada com dois fluoróforos, um chamado
de emissor (em inglês reporter) e outro supressor (em inglês quencher),
que emitem diferentes comprimentos de onda.
A sonda é desenhada para hibridar na sequência alvo do DNA e apresenta em
uma extremidade o emissor-R (extremidade denominada 5’) e na outra o
supressor-Q (extremidade denominada 3’).
O fluoróforo supressor tem a função de capturar a fluorescência da molécula
emissora, de modo que, enquanto o emissor e o supressor estiverem unidos,
não haverá liberação da fluorescência, não existindo sinal detectável no
equipamento de PCR em tempo real.
Porém, à medida que a Taq DNA polimerase sintetiza a fita de DNA nascente,
a sua atividade degrada a sonda ligada ao DNA alvo e libera o fluoróforo
emissor.
A fluorescência é, então, detectada a cada ciclo de PCR que está sendo
realizado, sendo a quantidade do fluoróforo diretamente proporcional à
quantidade de produto de PCR gerado.
Na figura, podemos verificar como esse processo ocorre.
4
5
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 Figura 3: Representação do sistema de
sondas Taqman® utilizado em PCR em tempo real.
A Taq DNA polimerase é representada pelo lilás. No
primeiro momento, a sonda está intacta com o
emissor (R) e o supressor (Q) ligados. Esta sonda
reconhece, então, o DNA alvo e se liga ao mesmo
(hibridação). A Taq polimerase adiciona
nucleotídeos na fita nova de DNA e, quando
encontra a sonda, consegue clivar o emissor,
liberando a fluorescência presente no mesmo.
(Fonte: Adaptado de Life Technologies)
No sistema de detecção por sondas, vale
ressaltar que, além das sondas, é necessária a
utilização dos primers, que se ligam de maneira
específica na região do DNA alvo para
amplificação.

Comentário
Essa combinação primers e sondas deixa esse sistema com alta
especificidade, o que justifica o maior uso do mesmo nas práticas
forenses.
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 Processo de PCR tempo real. (Fonte: science photo / Shutterstock)
Fases da PCR em tempo real
A PCR em tempo real apresenta três fases distintas, que ocorrem durante a
amplificação do DNA alvo e são representadas por um gráfico específico,
apresentado abaixo.
Fase exponencial
Marca o início da amplificação e seu crescimento exponencial, à medida
que os ciclos de PCR vão gerando novos produtos, pois nessa o
rendimento para geração de novos produtos é de 100%;
Fase linear
Os componentes da PCR começam a diminuir em concentração ou
apresentam atividade reduzida, e, por isso, a concentração dos produtos
de PCR a uma escala aritmética e não mais exponencial;
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Fase de platô
Onde a amplificação do produto de PCR se estabiliza e chega ao fim.
 Figura 4: Representação de uma curva de
amplificação de PCR em tempo real. Cada linha
verde no gráfico representa uma amostra de DNA
amplificada. Fase exponencial (amarelo); Fase
linear (azul); Fase de platô (vermelho). A primeira
amostra é aquela que apresenta maior quantidade
de DNA amplificado, pois o início da fase
exponencial é logo no segundo ciclo. (Fonte:
Adaptado de Life Technologies)
A melhor fase para mensurar a fluorescência é a
exponencial, pois a relação entre a quantidade de produto
de PCR gerado é mais consistente.
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Atividade
1. A PCR em tempo real permite analisar as amostras de DNA em tempo
rápido e ainda quantificar essas amostras de maneira correta. Uma
plataforma de PCR em tempo real muito utilizada em PCR é o sistema
Plexor qPCR (PCR quantitativa). 
Faça uma pesquisa sobre essa plataforma e explique o funcionamento da
mesma e suas vantagens.
Eletroforese capilar
A eletroforese capilar é um sistema que utiliza um capilar estreito preenchido
com um polímero (poliacrilamida) para que seja executada a separação dos
produtos de PCR.
A eletroforese consiste na separação de partículas
carregadas (como o DNA) por aplicação de um campo
elétrico.
 O capilar é o suporte sólido, com 25 a 100µm de diâmetro interno, que
contém a fase estacionária (polímero).
Os ácidos nucleicos migram para o ânodo (carga elétrica positiva), porque em
pH neutro têm carga negativa. Sendo que, a velocidade de migração é
inversamente proporcional ao tamanho dos fragmentos gerados.
A eletroforese capilar pode ser utilizada para análise de fragmentos gerados
por PCR, como no caso de amplificação dos marcadores de STRs, para o
sequenciamento de DNA.
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
Comentário
O tempo de eletroforese em sistemas capilares pode variar em torno de
30 minutos para as análises de fragmentos de DNA para identificação
humana e vínculo genético, até muitas horas no caso de
sequenciamento.
PCR e eletroforese capilar para amplificação
de repetições curtas (STRs)
Para análises forenses, já conhecemos que os principais marcadores utilizados
são os chamados STRs.
Estes marcadores podem ser amplificados utilizando PCR convencional ou
ainda são variantes com a PCR hot start, PCR multiplex ou PCR em tempo
real.
Para que um marcador de STRs possa ser amplificado por
PCR é necessário que sejam desenhados primers
específicos para essas regiões de repetições curtas.
Na PCR convencional, é possível amplificar um marcador de STRs e visualizar
o produto gerado em um gel de agarose, avaliando as diferenças nos
tamanhos das bandas geradas na corrida.
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Porém, na prática forense, é mais comum
realizar a PCR multiplex com fluoróforos
conjugados, pois isso aumenta a sensibilidade e
resolução da técnica.
Após, a amplificação dos marcadores de STR, os produtos de PCR conjugados
aos fluoróforos são detectados por meio da excitação destas moléculas por
um laser em um sistema de eletroforese capilar.
Existem muitos kits comerciais que permitem a análise de STRs utilizando PCR
multiplex seguido de eletroforese capilar.
A Figura 5 apresenta um dos Kits de amplificação, que identifica 19 loci de
STR e ainda um gene controle (Amelogenina) e o resultado da amplificação
desses marcadores em eletroforese capilar.
 Figura 5: Esse é o resultado de um
eletroferograma padrão para o Kit utilizado para
detecção de STRs em um sistema de PCR multiplex.
Cada pico gerado representa uma intensidade de
fluorescência, sendo que a representação dos picos
coloridos demonstram que foram utilizados
fluoróforos diferentes. Cada locus gênicos estão
representados nas barras em cinza e a numeração
inferior ou letra (X), abaixo de cada pico, remete ao
cromossomo ou aos cromossomos no qual esse
marcador está localizado. (Fonte: PCR
diagnostics.eu
<//www.pcrdiagnostics.eu/files/img/cordis/cordis_18.jpg>
)
Cada código representa um locus diferente de análise.
https://www.pcrdiagnostics.eu/files/img/cordis/cordis_18.jpg
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19 STR loci + Amelogenina (Kit de amplificação por PCR: D3S1358, D5S818,
D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D21S11, CSF1PO, FGA,
TH01, TPOX, VWA, D1S1656, D2S441, D10S1248, D12S391, D22S1045 e
SE33).
Outro Kit de PCR multiplex para detecção de STRs bastante utilizado em
genética forense para identificação humana é o AmpFiSTR® Identifiler® PCR
Amplification Kit, que identifica 15 loci de STRs e o controle do gene da
amelogenina, utilizando quatro fluoróforos diferentes nas cores azul,
vermelho, verde e preto conforme ilustrado abaixo.
 AmpFLSTR™ Identifiler™ Plus PCR
Amplification Kit | Fonte: Empresa Thermo Fisher
<https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/A26182>
 Figura 6: Resultado de um eletroferograma
padrão para o Kit AmpFiSTR® Identifiler®. Cada
pico gerado representa uma intensidade de
fluorescência. Os locus gênicos estão pelos códigos
acima dos picos. Já a numeração inferior ou as
letras (X e Y), abaixo de cada pico, remete ao
cromossomo ou aos cromossomos no qual esse
marcador está localizado. (Fonte: Empresa Applied
Biosystems)
https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/A26182
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 Sequenciamento de DNA. (Fonte: CI Photos / Shutterstock)
Sequenciamento
O sequenciamento de DNA permite identificar a sequência de nucleotídeos
presentes em um fragmento de DNA, como um gene ou ainda sequenciar o
genoma todo de um indivíduo.
Isso permite identificar variações individuais muito pequenas como a troca de
um nucleotídeo por outro, o que ocorre, por exemplo, quando estando diante
de um SNP .
Sequenciamento de Sanger
 Sequenciamento de Sanger. (Fonte: The
Biochemist Artist / Shutterstock)
01
O método didesoxi ou terminação da cadeia foi desenvolvido por Fred Sanger
e colaboradores em 1978, sendo o primeiro método utilizado para sequenciar
genomas.
6
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02
No início da técnica era utilizada a eletroforese convencional com marcadores
radioativos. Porém, com o advento dos sequenciadores automáticos,
atualmente se utiliza a eletroforese capilar.
03
O método é baseado na incorporação de desoxinucleotídeos (dNTPs) e de
didesoxinucleotídeos (ddNTPs) a uma cadeia de DNA em crescimento, tendo
como molde o DNA de interesse.
04
Quando os ddNTPs são adicionados, a extensão da cadeia é interrompida, pois
esses didesoxinucleotídeos não apresentam um grupo hidroxila (OH) 3’
necessário para a ligação do próximo nucleotídeo.
05
Nesse caso, são utilizados quatro tipos diferentes de ddNTPs para adenina,
guanina, citocina e timina.
06
Como esses ddNTPs são marcados com fluorócromos, podem ser detectados e
a sequência dos nucleotídeos identificada, conforme a figura a seguir.
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 Figura 7: Representação esquemática do
sequenciamento de Sanger. Para sequenciar um
determinado fragmento devem ser utilizado os
reagentes da PCR convencional (Taq Polimerase,
DNTPs, dentre outros) mais os didesoxinucleotídeos
marcados. A análise pode ser feita em sequenciador
automático com eletroforese capilar, que gera um
eletroferogramas ou em um gel de agarose
tradicional usando marcação por radioatividade.
(Fonte: Slide Share
<https://pt.slideshare.net/ujjwalsirohi/sanger-
maxam-gilbert-sequencing-ujjwalsirohi> com
adaptações.)
Análise de eletroferogramas
Eletroferogramas são gráficos gerados após uma análise de sequenciamento.
Estes gráficos vão indicar, por meio de picos, qual o nucleotídeo que está
presente naquela posição do DNA.
Para isso, é necessário utilizar fluorócromos diferentes para cada um dos
nucleotídeos, conforme ilustrado na figura.
Guanina
Citocina
Adenina
Timina
 Figura 8: Diferentes didesoxinucleotídeos
marcados com corantes fluorescentes são utilizados
e geram fragmentosde DNA diferentes tamanhos.
Os nucleotídeos são identificados pelas cores dos
picos.
https://pt.slideshare.net/ujjwalsirohi/sanger-maxam-gilbert-sequencing-ujjwalsirohi
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 Sequenciamento de DNA (Fonte: Natali_ Mis / Shutterstock)
Plataformas de novas gerações
O projeto genoma humano deu início uma grande corrida por sequenciamento
de genomas, especialmente com a finalidade de verificar as variações
individuais e populacionais.
Nesse sentido, as empresas cada vez mais têm lançado novos sequenciadores
de DNA, mais robustos e com maior velocidade para sequenciar genomas.
Essas plataformas permitem o sequenciamento de nova geração, com mais
rapidez na geração de informações.
Nessas plataformas é possível sequenciar um genoma
simples em até algumas horas.
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Atividade
2. O sequenciamento de nova geração pode ser realizado em diferentes
plataformas, conhecidas como 2º e 3º geração. 
Pesquise pelo menos um tipo de plataforma de 2ª geração e uma de 3ª
geração. Também apresente como o sequenciamento de genomas pode
contribuir nas análises forenses de DNA.
3. Nas análises forenses de DNA, muitas vezes, é necessário avaliar mais
de um locus gênico de maneira simultânea. Isso é possível quando é
realizado um tipo específico de PCR (Reação em Cadeia da Polimerase)
denominado de:
 a) PCR-RFLP
 b) PCR multiplex
 c) PCR hot start
 d) PCR convencional
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4. A figura abaixo apresenta um resultado hipotético para análise de DNA
encontrada na cena de um crime:
Em A, temos o DNA encontrado em um fio de cabelo deixado na
cena;
Em B, temos o resultado da amostra de DNA referente ao suspeito
1;
C é referente ao suspeito 2;
D é referente ao suspeito 3.
Podemos afirmar que a amostra de fio de cabelo encontrada na cena do
crime pertence a qual indivíduo?
 a) Suspeito 1
 b) Suspeito 3
 c) Suspeito 2
 d) A amostra não pertence a nenhum dos suspeitos
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5. Com base na mesma imagem da questão anterior, é possível afirmar
que as técnicas utilizadas para obtenção desse resultado foram as
seguintes:
 a) PCR-RFLP para o marcador STR e eletroforese convencional
 b) PCR multiplex para o marcador STR e eletroforese convencional
 c) PCR-RFLP para o marcador STR e eletroforese capilar
 d) PCR multiplex para o marcador STR e eletroforese capilar
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Notas
Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) 
Em inglês é Polymerase Chain Reaction – PCR.
Hot start 
A tradução literal é: início quente.
Moléculas 
Também chamadas de corantes.
Sonda 
Pequena sequência de nucleotídeos, que se liga ao DNA alvo.
1
2
3
4
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Hibridização 
Ligação.
SNP 
Single Nucleotide Polymorphism. Em português, Polimorfismo de Base Única.
Referências
FARAH, S. B. DNA segredos e mistérios. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2007.
GARRIDO, R. G. & RODRIGUES, E. L. Ciência forense: da cena do crime ao
laboratório de DNA. 1. ed. Projeto Cultural, 2014.
Próximos Passos
Lei de Hardy-Weinberg;
Frequência alélica mínima;
Análise de Misturas;
Análise de paternidade e parentesco biológico.
5
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Explore mais
Assista aos vídeos:
Sequenciamento de Sanger - PPCC Biologia Molecular
<https://www.youtube.com/watch?v=Uma54mKcR40> ;
Real-Time Polymerase Chain Reaction (PCR) - Multi-Lingual
Captions <https://www.youtube.com/watch?
v=kvQWKcMdyS4> ;
Real time PCR. <https://www.youtube.com/watch?
v=FIgGKkcLLuo>
https://www.youtube.com/watch?v=Uma54mKcR40
https://www.youtube.com/watch?v=kvQWKcMdyS4
https://www.youtube.com/watch?v=FIgGKkcLLuo
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Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 9: Banco de dados e estatística
Apresentação
Nesta aula, apresentaremos os principais tipos de bancos de dados disponíveis com informações genéticas individuais, quais as
ferramentas utilizadas para montagem desses bancos e a importância dos mesmos para auxiliar na elucidação de uma questão
criminal.
Também abordaremos a importância da estatística na genética forense, compreendendo como ela e os modelos probabilísticos
podem intervir no conhecimento dos erros de medição, na genética das populações (frequências de alelos e genótipos; equilíbrio
de Hardy-Weinberg) ou ainda estimar a probabilidade de uma pessoa da população de referência, selecionada aleatoriamente,
ter a mesma composição genética do suspeito e/ou da amostra do crime. Também serão apresentadas as análises de misturas,
paternidade e parentesco biológico.
Objetivos
Explicar os bancos de dados de perfis genéticos;
Descrever as ferramentas estatísticas utilizadas em genética forense;
Demonstrar como são realizadas as confirmações estatísticas nas análises de misturas.
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 (Fonte: Pixabay)
Banco de dados genéticos
Os bancos de dados agregam um conjunto de informações relacionadas entre si, organizadas de maneira prática e
racional, de forma que o usuário levante e recupere informações.
Com um banco de dados, temos um repositório de uma coleção de informações
computadorizadas.
Os bancos e dados com informações genéticas individuais para o uso em pesquisas já existem há algum tempo, como,
por exemplo, os bancos de instituições públicas. Eles permitem o diagnóstico de doença e aconselhamento genético.
Já os bancos forenses, em que as comparações são particulares, são mais recentes.
Década de 1990
Estados Unidos (USA) começaram a utilizar banco de dados forenses e atualmente utilizam o software CODIS, da
Combined DNA Index System . Esse banco apresenta informações de DNA extraído de criminosos, evidências
coletadas na cena do crime, dentre outros.
2008
O Brasil iniciou a implantação do CODIS, após convênio firmado com os Estados Unidos. Porém, a utilização efetiva
do software só ocorreu com a promulgação da Lei nº 12.654 <//www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2011-
2014/2012/Lei/L12654.htm> , no ano de 2012.
Atividade
1. Pesquise como está a realidade atual de utilização do banco de dados CODIS no Brasil e as implicações éticas e
jurídicas desse uso no território brasileiro.
1
https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon958/aula9.html
https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2011-2014/2012/Lei/L12654.htm
13/09/2021 17:15 Estácio
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 (Fonte: SergeyBitos / Shutterstock)
Estatística aplicadas à genética forense
Lei de Hardy-Weinberg
Weinberg e Hardy, dois pesquisadores geneticistas, perceberam que, se não existissem fatores evolutivos atuando sobre
uma população, as frequências gênicas permaneceriam inalteradas e as proporções genotípicas atingiriam um equilíbrio
estável, mostrando a mesma relação constante entre si ao longo do tempo.
Assim, essa lei preconiza que as frequências genotípicas podem ser obtidas a partir do
produto das frequênciasalélicas.
Considerando três tipos de possíveis genótipos:
Homozigotos com alelos selvagens
Heterozigotos
Homozigotos mutantes
Representamos os alelos pelas letras:
p Representa a frequência de um alelo.
q Representa a frequência de outro alelo.
A partir desse princípio podemos apresentar uma equação matemática que personifica o cálculo das frequências dos
genótipos, sendo esta:
p +2pq+q
onde:
2 2
2
13/09/2021 17:15 Estácio
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p Representam a frequência dos genótipos homozigotos.
2pq Representa os indivíduos heterozigotos.
Os pressupostos que tornam a lei de Hardy-Weinberg verdadeira consideram as seguintes situações:
1. População infinita;
2. Acasalamento aleatório;
3. Ausência de forças perturbadoras, como seleção, mutação e fluxo gênico.

Atenção
Importante ressaltar que pode não haver condições perfeitas para atingir esse equilíbrio na espécie humana,
quando, por exemplo, temos a presença de subestruturação e acasalamentos entre parentes biológicos.
Contudo, isso não invalida o modelo, que pode ser útil mesmo que não represente uma descrição exata da
realidade.
Equilíbrio de ligação
Em genética forense aprendemos que normalmente uma análise de DNA confiável requer a utilização de diversos loci
(genes) de maneira simultânea, como ocorre na PCR multiplex. Isso acontece de maneira particular com marcadores
autossômicos, como é o caso de STR.

Atenção
Um ponto importante é que esses diferentes genes devem ter um modelo de segregação (separação) independente,
ou seja, são herdados de maneira aleatória e não são herdados em “blocos”.
Quando um locus gênico (gene) se separa de maneira independente de outro gene, dizemos
que estes estão em Equilíbrio de Ligação.
Assim, esse modelo independente é fundamental para a análise correta dos dados gerados em questões forenses. Com
isso, os cientistas forenses podem utilizar a regra do produto para os cálculos de probabilidade.
Subestruturação populacional
É importante recordar que é comum a mistura genética de alelos nas populações, especialmente aquelas mais próximas
entre si.
Isso ocorre pois, frequentemente, os genitores compartilham um ancestral comum próximo.
2
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A consequência primária disso na população é um decréscimo no número de
heterozigotos e um aumento no número efetivo de homozigotos.
O modelo matemático que deve ser utilizado a fim de compensar os prováveis efeitos de uma subestruturação
populacional é:
cálculo Fst 
(coeficiente de endogamia)
Definido como a probabilidade de dois alelos, em diferentes pessoas, na mesma subpopulação, serem idênticos por
descendência, ou seja, porque foram herdados de seus antepassados.
 Dois alelos idênticos, de pessoas diferentes. (Fonte: joshya / Shutterstock)
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O Fst, portanto, mede a distância genética entre duas populações.
Exemplo:
Populações indígenas
Fst recomendado é de 0,03
Populações NÃO indígenas
Fst recomendado é 0,01
Isso quer dizer, na prática, que, em populações indígenas, é mais fácil encontrar um alelo
que seja idêntico em dois indivíduos diferentes pois foram herdados de genitores próximos
ou aparentados.
Cálculo de razão de verossimilhança (LR)
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Uma das formas utilizadas para verificar a força de evidência para vínculo entre dois indivíduos é a razão entre as
verossimilhanças.
Esse cálculo de probabilidades é utilizado nos casos em que há comparação direta entre perfis genéticos obtidos a partir
de uma amostra questionada e do perfil alcançado de uma amostra de referência.
Quando existe total coincidência entre os dois perfis analisados, chamamos de
match.
 (Fonte: Macrovector / Shutterstock)
Supondo que uma amostra de DNA retirada de um vestígio encontrado na cena do crime e a outra de um suspeito sejam
comparadas e os perfis combinem em todos os loci estudados, pode-se inferir que o suspeito é a fonte de DNA.
Para se avaliar a probabilidade de que este perfil não pertença ao suspeito, deve-se calcular a razão de
verossimilhança.
Esta razão é uma medida de força da prova, considerando a hipótese de que os dois perfis tiveram a mesma origem.
Esse parâmetro pode ser calculado como:
LR = 1/P
onde:
P Representa a frequência do genótipo da amostra questionada.

Atenção
Entretanto, uma dificuldade quando se realiza esse tipo de análise é conseguir avaliar verossimilhança em casos
onde exista mistura de materiais genéticos, algumas vezes, em casos criminais envolvendo vestígios de sangue
ou sêmen.
Nessas situações, deve-se proceder com uma análise de misturas que estudaremos a partir de agora.
Análise de misturas
Uma das situações mais complexas de serem solucionadas na análise genética para elucidação de questões forenses é a
análise de misturas, que ocorre quando, no material biológico obtido (DNA), existe material genético de mais de um
indivíduo, apresentando, geralmente mais de dois alelos para cada locus gênicos.
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As misturas podem ocorrer quando dois ou mais suspeitos deixam material
genético no mesmo objeto (por exemplo, ponta de cigarro fumado, copos, dentre
outros suportes).
3 situações que habitualmente geram misturas genéticas:
Esperma
Amostras coletadas da cavidade vaginal, anal ou bucal, em casos que tenha havido ejaculação e a coleta foi realizada
precocemente.
Saliva
Amostras de células da cavidade bucal em marcas de mordidas.
13/09/2021 17:15 Estácio
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Unha
Amostras coletadas de vestígios subungueal, ou seja, que se encontra ou está situado embaixo das unhas.
A correta interpretação da mistura depende de inúmeros fatores, dentre eles da existência
de amostras de referência dos indivíduos contribuintes para a mistura.
A probabilidade de sucesso na interpretação da mistura depende de alguns fatores. Veja alguns deles: 
• Uso de um grande número de marcadores genéticos, preferencialmente aqueles que têm alta incidência de
heterozigotos; 
• Combinações específicas de genótipos; 
• Relação da quantidade de DNA proveniente de cada indivíduo que contribui para a mistura; 
• Quantidade de DNA amplificado da amostra.
5 passos para a identificação de misturas genéticas 
Recomendado por Clayton e colaboradores (1988)
1
Identificar a presença de mistura, designando os alelos sem ambiguidade.
2
Identificar o número de possíveis contribuintes do perfil de mistura.
3
Estimar a proporção relativa dos indivíduos que compõem a mistura e as possíveis combinações de genótipos.
4
Comparar os perfis genéticos obtidos da mistura com as amostras de referência.
5
Valorar estatisticamente os resultados obtidos.
Abordagem Bayesiana
13/09/2021 17:15 Estácio
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Do ponto de vista estatístico, conforme recomendação da DNA Comission of International Society of Forensis
Genetics , a abordagem de escolha para interpretação e valoração estatística de misturas é a abordagem Bayesiana.
Utilizando essa abordagem, calcula-se uma razão de verossimilhança entre duas hipóteses contrárias e excludentes para
explicação do perfil genético da mistura obtida.
Em uma análise estatística para misturas, são sempre consideradas duas hipóteses:
Hp Onde o perfil genéticoobtido é resultado de mistura de DNA da vítima e do suspeito.
Hd Onde o perfil genético obtido é resultado de mistura de DNA da vítima e de uma pessoa qualquer dapopulação.
A partir dessas hipóteses, deve ser calculada a razão de verossimilhança (LR), considerando nesse caso para o cálculo a
presença dos diferentes genótipos na mistura.
Atividade
2. Um swabe vaginal com amostra de sêmen foi coletado de uma vítima de estupro. A genotipagem demonstrou os
alelos A1, A2 e A3 presentes na amostra. 
Considerando a coleta de amostras de referência, temos que vítima e suspeito apresentam os genótipos A1A2 e
A3A3, respectivamente. 
Observação: Partiremos da premissa de que o DNA da vítima está presente no perfil da mistura pela ineficiência do
método de extração em separar DNA da vítima daquele do agressor. 
Como devem ser construída as hipóteses para esse caso e qual o perfil genético se espera encontrar no
swabe, considerando as duas hipóteses?
3. Nas análises de genética forense é muito comum utilizar vários locus gênicos de maneira simultânea. Para que os
resultados sejam robustos, é importante que estes genes sigam um modelo de segregação independente. Quando
uns locus são transferidos independentemente de outro, dizemos que estes estão em:
 a) Razão independente
 b) Equilíbrio de ligação
 c) Desequilíbrio de ligação
 d) Segregação em blocos
2
https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon958/aula9.html
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4. Os pressupostos ou condições ideais que fazem a lei de Hardy-Weinberg ser verdadeira são os seguintes:
 a) População infinita, acasalamentos consanguíneos, ausência de forças perturbadoras, independência entre
genótipos.
 b) População finita, acasalamentos aleatórios, ausência de forças perturbadoras, independência entre genótipos.
 c) População infinita, acasalamentos aleatórios, ausência de forças perturbadoras, independência entre genótipos.
 d) População infinita, acasalamentos aleatórios, ausência de forças perturbadoras, dependência entre genótipos.
5. O cálculo matemático utilizado nos casos em que há comparação direta entre perfis genéticos obtidos a partir de
uma amostra questionada e o perfil alcançado de uma amostra de referência denomina-se:
 a) Razão de verossimilhança
 b) Frequência genotípica
 c) Análise de equilíbrio de ligação
 d) Índice de paternidade
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Notas
Combined DNA Index System 
Em português, Sistema Combinado de Índices de DNA.
DNA Comission of International Society of Forensis Genetics 
Em português, Comissão de DNA da Sociedade Internacional de Genética Forense.
Referências
GARRIDO, R. G. & RODRIGUES, E. L. Ciência forense: da cena do crime ao laboratório de DNA. 1. ed. Projeto Cultural,
2014.
Próximos Passos
Estudos de casos em genética forense;
Resoluções adequadas em situações reais.
1
2
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Explore mais
Assista aos vídeos:
CODIS no Brasil <https://www.youtube.com/watch?v=RhEekt7D7YQ> ;
Implantação do banco de DNA CODIS no Brasil, 2009 <https://www.youtube.com/watch?
v=r5uLcMxvHIY> .
Leia os textos:
O Banco de Perfis Genéticos Brasileiro Três Anos após a Lei nº 12.654
<//scielo.isciii.es/pdf/bioetica/n35/articulo8.pdf> ;
A lei de Hardy e Weinberg <//lineu.icb.usp.br/~bbeiguel/Genetica%20Populacoes/Cap.1.pdf> .
Leia o livro:
Princípios de Genética Forense, de Francisco Corte-Real e Duarte Nuno Vieira <https://digitalis-
dsp.sib.uc.pt/bitstream/10316.2/38492/3/Princ%C3%ADpios%20de%20Gen%C3%A9tica%20Foren
.
https://www.youtube.com/watch?v=RhEekt7D7YQ
https://www.youtube.com/watch?v=r5uLcMxvHIY
https://scielo.isciii.es/pdf/bioetica/n35/articulo8.pdf
https://lineu.icb.usp.br/~bbeiguel/Genetica%20Populacoes/Cap.1.pdf
https://digitalis-dsp.sib.uc.pt/bitstream/10316.2/38492/3/Princ%C3%ADpios%20de%20Gen%C3%A9tica%20Forense.preview.pdf
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Disciplina: Perícia Forense - Genética Forense
Aula 10: Estudos de casos
Apresentação
Nesta última aula, apresentaremos uma série de casos reais, ocorridos mundialmente
ou no Brasil, que foram elucidados ou confirmados com a utilização de ferramentas
da genética forense, a fim de que se compreenda com mais clareza as aplicações
dessa área da ciência forense.
Ainda serão simulados casos novos para que as diferentes abordagens apresentadas
durante a disciplina possam ser aplicadas ou testadas em cenários distintos.
Objetivos
Analisar estudos de casos ocorridos na área forense;
Descrever situações reais com base nas técnicas de genética forense;
Construir situações ou cenários em que as técnicas de genética forense possam
ser aplicadas.
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A partir de agora apresentaremos alguns
estudos de caso criminalísticos resolvidos ou
complementados com base em ferramentas de
genética forense.
Primeiro Estudo de Caso
Começaremos com o primeiro caso mundial em que foi possível inocentar um
suspeito utilizando ferramentas de análise de DNA.
No ano de 1986, em Leicestershire, na Inglaterra, nas proximidades do
hospital psiquiátrico Carlton Hayes, uma menina de 15 anos de idade foi
estuprada e morta, após ter permanecido desaparecida.
A análise forense de amostra de sêmen mostrou que era um tipo encontrado
em apenas 10% dos homens, e que pertencia a alguém com sangue tipo A.
Até então não se tinha nenhum suspeito. Contudo, alguns meses depois, em
Enderby, um abuso sexual semelhante relevou amostras de sêmen do mesmo
tipo sanguíneo que aquele de Leicestershire.
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Foi assim que Richard Buckland, 17 anos, funcionário do Carlton Hayes e que
já era suspeito por estar perto da cena do crime em Enderby, confessou o
assassinato, mas não aquele de Leicestershire.
Porém, o teste de DNA mostrou que ambas as garotas tinham sido abusadas e
mortas pelo mesmo homem e que não era Richard Buckland!
Foi o primeiro caso no qual uma pessoa foi inocentada com a utilização das
técnicas da genética forense.
A partir dessa situação e a fim de que o autor dos crimes fosse descoberto, a
polícia e os cientistas forenses passaram a coletar amostras de sangue e
saliva de 4000 homens entre 17 e 34 anos de idade, residentes dos arredores
de Leicestershire e Enderby.
Nada foi descoberto, até que, em 1987, uma mulher ouviu um colega, Ian
Kelly, dizer que doou amostras se passando por um amigo, Colin Pitchfork,
que alegara que já tinha concedido uma amostra a um amigo que estava
sendo acusado de outro crime.
A polícia, então, prendeu Pitchfork e, ao coletar uma amostra com DNA,
provou que o material genético encontrado nas cenas dos crimes era dele.
Em 1988, Colin Pitchfork foi condenado a um
mínimo de 30 anos de prisão.

Saiba mais
DNA fingerprint
Na década de 1980, basicamente a única técnica disponível para elucidar
esse tipo de investigação era o DNA fingerprint.
Dessa maneira, o caso mostrado acima foi solucionado comparando o
perfil de bandas do material genético encontrado na cena do crime e com
o de homens que foram considerados suspeitos.
13/09/2021 17:15 Estácio
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A imagem a seguir apresenta uma imagem de DNA fingerprint hipotética
que simula o que deve ter sido encontrado pelos peritos, após análise de
DNA, naquelaocasião.
Legenda: Código de barras do DNA encontrado na cena do crime e nos possíveis suspeitos. A
análise se dá pela comparação da concordância entre as bandas (cada tracinho preto),
considerando a altura e a intensidade da banda. 1- Perfil encontrado na cena do crime ocorrido no
Carlton Hayes; 2- Perfil encontrado na cena do crime em Enderby; 3- Perfil do suspeito Richard
Buckland, que foi inocentado; 4- Perfil do suspeito Colin Pitchfork, que foi condenado pelos
crimes.
Segundo Estudo de Caso
Este estudo de caso, relatado por Chassot et al. (2008), ocorreu em Porto
Alegre, no Rio Grande do Sul.
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Um homem de 43 anos foi encontrado morto em sua residência, vítima de
homicídio. Houve a apreensão e encaminhamento de uma camisa com
manchas de sangue encontrada na residência do suspeito.
Por meio da análise de DNA foi realizada comparação do sangue encontrado
na camisa com amostra de sangue do irmão da vítima, único familiar, que
estava evitando a exumação.
O grupo de pesquisa que analisou o caso apresentou a seguinte resolução:
13/09/2021 17:15 Estácio
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
Inicialmente, como é de rotina do referido laboratório,
foram utilizados marcadores autossômicos. Porém,
tratando-se de caso de irmandade entre homens,
amplificaram-se regiões microssatélites do
cromossomo Y, com o uso de um kit comercial
específico. O resultado apontou um baixo índice de
irmandade e perfis haplotípicos divergentes entre o
irmão da vítima e as manchas de sangue da camisa,
indicando a possibilidade de exclusão.
Nesse caso, os amplicon gerados do processo de
amplificação por PCR foram analisados no
sequenciador automático ABI com auxílio de softwares
específicos. Porém, na rotina criminalística os casos de
exclusão devem ser rotineiramente repetidos, visando
à confirmação dos resultados. Dessa forma, também
foram analisadas as regiões hipervariáveis 1 e 2 (HVI e
HVII) do DNA mitocondrial, apresentando perfis
idênticos, incluindo assim o suspeito na cena do crime.
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No caso em questão destaca-se, portanto, a
importância dos marcadores uniparentais na
resolução de casos em genética forense.
Atividade
1. Proponha um método para analisar este caso ocorrido em Lisboa-
Portugal utilizando técnicas da genética forense.
“A experiência de Mário Ferreira como agente da Polícia Judiciária
portuguesa não foi suficiente para enganar o judiciário português. O
homem acabou preso seis meses depois de assassinar o cunhado à
pancada com uma chave de fenda, e colocar o cadáver em um carro, que
despencou na serra de Montejunto, para simular acidente. Os
investigadores da seção de homicídios da Polícia Judiciária de Lisboa
encontraram sangue com DNA da vítima na ferramenta utilizada na cena
do crime, que estava na casa do suspeito. Além disso, apanharam o
homicida em conversas ao telefone e na internet.”
Terceiro Estudo de Caso
Este é um caso hipotético onde o suposto pai afirma que a criança não é a sua
filha, porém a mãe tem certeza de que essa relação de parentesco existe. Por
isso, solicita um teste de DNA para confirmar que a informação do suposto pai
não é verdadeira.
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Neste caso, é necessário realizar uma análise de DNA, em que são coletadas
amostras da mãe (mother), da criança (child) e do suposto pai (father) para
que seja feita uma análise de parentesco.
Para isso, pode-se usar diferentes marcadores,
especialmente aqueles do tipo microssatélites.
Nos casos de confirmação de vínculo familiar, é fundamental analisar
diferentes regiões gênicas, para avaliar as diferenças alélicas presentes nas
mesmas. Quanto maior o número de regiões analisadas, maior será a
confiabilidade, em termos probabilísticos, da obtenção de um resultado
verdadeiro.
Na imagem a seguir, é apresentado o resultado da amplificação de três
regiões gênicas, após realização de eletroforese capilar para confirmação dos
alelos presentes em cada um dos envolvidos no caso (criança, mãe e suposto
pai).
13/09/2021 17:15 Estácio
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 Legenda: Resultado obtido do eletroferograma para amplificação dos alelos 6, 7 e 9. Observando
os alelos da criança (child), o eletroferograma mostra que ela apresenta o alelo 6, herdado da mãe
(mother) e o alelo 7, provavelmente herdado do suposto pai (father), já que ele apresenta esse alelo.
Na prática forense, para que essa análise pudesse ser conclusiva seria necessário analisar outras regiões
gênicas.
Quarto Estudo de Caso
Trata-se agora da análise de um caso de investigação de paternidade pelo
DNA mais complexa pois o suposto pai já é falecido.
Neste caso, veremos que uma das alternativas para obtenção do material
genético do suposto pai envolve a exumação do cadáver. O fêmur do possível
pai, falecido há 12 anos, foi recebido para análise pela metodologia de STRs,
além de amostras da possível filha e de sua mãe.
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Foram investigados onze lócus diferentes de STRs, sendo eles: D1S1656;
D7S1517; D20S156; D3S1545; D12S391; THO1; FES; FOLP; vWA31; CD4; e
Amelogenina (para confirmação do sexo dos indivíduos). A tabela a seguir
apresenta os resultados encontrados para todos os lócus analisados, bem
como o valor do índice de parentesco:
Participantes Mãe Filha Ossos dopossível pai
Locos Alelos Alelos Alelos Índice de
paternidade
D1S1656 6 5 e 6 5 e 6 4,89
D7S1517 5 5 5 e 10 4,55
D20S156 3 e 6 3 e 5 5 e 12 2,28
D3S1545 5 5 e 5 5 e 6 1,40
D12S391 19 e 21 17 e 21 17 e 19 2,26
THO1 8 17 e 10 10 3,27
FES 11 e 12 12 e 13 10 e 13 14,98
FOLP 2 e 4 4 2 e 4 1,98
Vwa31 14 e 17 14 e 15 15 e 17 1,81
CD4 9 4 e 9 4 e 5 1,25
Amelogenina XX XX XY
Índice cumulativo de paternidade 35.221
 Legenda: Resultado para cada um dos lócus de STRs estudados nessa análise. Os alelos
identificados na cor vermelha são aqueles presentes na mãe e compartilhados com a filha. Já aqueles
alelos identificados na cor azul são do suposto pai e compartilhados com a filha. Consideramos que a
probabilidade do suposto pai ter um vínculo de paternidade com a filha é trinta e cinco mil e duzentos e
vinte e um maior (35.221) do que se considerarmos que aquela amostra seja oriunda de uma outra
pessoa qualquer da população. (Fonte: Ebah
<//www.ebah.com.br/content/ABAAAAuk0AG/genetica-forense> )
Observe que a filha apresenta alelos de DNA de origem materna (M), sendo
que os demais são, obrigatoriamente, de origem paterna (P).
O possível pai apresentou esses últimos alelos em todos os estudos
realizados, não existindo nenhum alelo de exclusão.
https://www.ebah.com.br/content/ABAAAAuk0AG/genetica-forense
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O estudo com a amelogenina demonstrou que o
osso exumado era de origem masculina. A
probabilidade de acerto neste caso é de
99,998%.
Quinto Estudo de Caso
O caso a seguir foi apresentado por Ciro et al. no VIII Encontro Latino-
Americano de Pós-Graduação, realizado na Universidade do Vale do Paraíba. O
caso ocorreu no Município de Macapá, no Amapá, onde foi realizado exame de
DNA nos restos mortais (ossos e dentes) de um cadáver encontrado vítima de
esquartejamento.
Em 2006, no Laboratório Forense da Polícia Técnico-Científica do Estado do
Amapá(POLITEC-AP), atendendo à solicitação de autoridade policial, foram
coletadas amostras de sangue periférico por meio de punção venosa da OOS
(suposta mãe) e de JBS (menor, suposto filho), com o intuito de se realizar
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exame de vínculo genético por meio do confronto dessas amostras com
aquelas obtidas a partir de restos mortais (ossos e dentes) encontrados no
município de Macapá.
Os peritos criminais de posse das amostras de referência e da amostra
questionada dirigiram-se até o Laboratório de Genética Forense do Instituto
Nacional de Criminalística (INC) da Polícia Federal conduzindo:
Amostra referência de OOS (suposta mãe)
Amostra referência de JBS (suposto filho)
Amostra codificada, dente 75 AQD,
questionada
Para resolver esse caso também foram utilizados marcadores genéticos: loci
D8S1179, D21S11, D7S820, CSF1PO, D3S1358, TH01, D13S317, D16S539,
vWA, TPOX, D18S51, FGA, D5S818, Penta D, Penta E e Amelogenina
(PowerPlex16 Promega).
Estes foram coamplificados pelo método da PCR e então submetidos à
eletroforese capilar em analisador genético ABI.
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Atividade
2. Baseado nos resultados apesentados abaixo, obtidos do estudo de
caso 5, qual seria a conclusão da análise de vínculo genético? 
Sendo: 
• 75AQD (amostra questionada); 
• 75OOS (suposta mãe); 
• 75JBS (suposto filho).
 Fonte das tabelas: (CIRO et al.) Resumo apresentando no VIII Encontro Latino-Americano
de Pós-Graduação - Universidade do Vale do Paraíba.
Sexto Estudo de Caso
Nosso último estudo de caso trata de uma investigação de estupro, na cidade
de Porto Alegre, Rio Grande do Sul.
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Uma menina de 8 anos foi morta e estuprada. Depois de uma grande
investigação, dois suspeitos foram presos e confessaram serem os autores do
crime. Porém, existiam dúvidas, entre os dois, de quem teria sido o autor do
estupro.
Para solucionar isso, foram coletadas amostras da secreção vaginal da vítima
e também um pouco de saliva, bem como sangue dos dois suspeitos.
Neste caso, precisamos recordar que se trata de uma análise de mistura, pois
na secreção vaginal da vítima existem tanto células masculinas quanto
femininas.
 Legenda: Resultado obtido no eletroferograma. Cada pico representa a presença de um alelo.
Picos semelhantes em amostras de origens distintas indicam a mesma origem daquele alelo e reforçam
a associação entre as amostras. Nesse caso temos: vítima, porção feminina, porção masculina, suspeito
1 e suspeito 2, ladder (marcador padrão).
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Os gráficos acima mostram os resultados do eletroferograma dessa análise,
onde há:
O perfil da vítima (obtida da saliva)
O perfil dos suspeitos 1 e 2 (obtido do sangue)
O perfil da mistura com parte masculina e
feminina (obtido da secreção vaginal)
O resultado da análise indica que o suspeito 1
apresentava-se com o perfil molecular existente
na porção masculina do DNA vaginal, já o
suspeito 2 foi excluído do estupro.
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Atividade
3. No famoso caso de estupro de uma menina na cidade de
Leicestershire, na Inglaterra, em 1986, o autor do crime foi confirmado
pelas análises de genética forense. Qual foi a técnica utilizada para
desvendar esse caso?
 a) DNA fingerprint
 b) PCR em tempo real
 c) Sequenciamento de DNA
 d) Análise de DNA mitocondrial
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4. Com base nos padrões de fragmentos de DNA representados abaixo,
qual dos casais pode ser considerado pais biológicos do bebê?
 a) Casal 1
 b) Casal 2
 c) Casal 3
 d) Casal 4
Referências
GARRIDO, R. G. & RODRIGUES, E. L Ciência forense: da cena do crime ao
laboratório de DNA. 1. ed. Projeto Cultural, 2014.
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life-cases-where-dna-profiling-changed-everything/> e veja cinco
casos reais resolvidos com auxílio da genética forense.
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