BIOLOGIA MOLECULAR FORENSE

La base genética de la identidad

La tecnología del ADN tiene muchos usos prácticos. Debido a que cada individuo tiene una secuencia única de ADN, las muestras de ADN se puede utilizar para la identificación. El sistema legal está utilizando pruebas de ADN para determinar la culpabilidad o inocencia. La aplicación de la tecnología del ADN comenzó en Gran Bretaña en la década de 1980 y apareció en los Estados Unidos poco después. Hoy en día muchas sociedades han llegado al punto de compilar bases de datos de ADN de delincuentes conocidos delincuentes, especialmente graves. Sin embargo, el uso más frecuente de las pruebas de ADN es en realidad en los casos de paternidad desconocida o disputa.

La identidad también se puede establecer en otras formas. Sólo una mirada casual revela grandes diferencias entre las personas. Los genetistas se refieren a este aspecto exterior como el fenotipo. La mayoría de las diferencias físicas entre las personas se deben a complejas interacciones entre diversos genes durante el desarrollo. Algunas son obvias a simple vista, mientras que otros requieren una estrecha observación. Las huellas digitales son el ejemplo clásico de un fenotipo utilizado en la aplicación de la ley. Se deben a las variaciones en el patrón de crestas dérmicas, pequeñas elevaciones de la piel en los dedos. Patrones de huellas digitales dependen

en más de un gen (es decir, son multigénica). Esto crea la gran diversidad genética que subyace a este fenotipo. Aunque se podría esperar de las huellas dactilares de gemelos idénticos que ser el mismo, no son idénticos. Las variaciones menores en patrones de huellas digitales se producen como resultado de factores ambientales que afectan al desarrollo. Las huellas digitales se están utilizando para la identificación de finales de 1800.

Escaneos de retina proporcionar una forma más alta tecnología de identificación único. Estos aprovechar el único patrón de vasos sanguíneos en la retina en la parte posterior de los ojos. Escaneo típicamente toma alrededor de un minuto, porque se necesitan varios ciclos. El sujeto debe poner el ojo cerca del escáner, mantener la cabeza quieta, y se centran en una luz giratoria verde. La luz infrarroja se utiliza para escanear porque los vasos sanguíneos en la retina absorben mejor que los tejidos circundantes. Un algoritmo de ordenador se utiliza para convertir la exploración en datos digitales. Hay aproximadamente 10-veces más información en un escáner de retina que en una huella dactilar.

Anteriormente, el escaneo de retina fue utilizado sobre todo en situaciones-por ejemplo de alta seguridad, por la CIA, el FBI, la NSA, y algunos sistemas penitenciarios. Sin embargo, ahora se está utilizando para la identificación de los animales (Fig. 24,1). La corporación Optibrand ahora hace un escáner de mano para el ganado, especialmente vacuno. La instalación incorpora un Sistema de Posicionamiento Global hora, fecha y sello de ubicación. El sistema Optibrand puede identificar y rastrear los animales individuales a través de la cadena de procesamiento de alimentos. Esto es de especial relevancia en el rastreo de los animales sospechosos de estar expuestos a la enfermedad de las vacas locas.

Pasando a nivel molecular, otro conjunto de características de identificación son las proteínas y los polisacáridos hechas por todas las células. Buenos ejemplos de las diferencias individuales que implican las proteínas son los tipos de sangre diferentes en las poblaciones humanas. Pero para la identificación definitiva en el nivel molecular, hay que examinar los genes mismos para determinar el genotipo. Esto es lo que se entiende por análisis de ADN o huellas de ADN, una técnica que se describe más adelante.

Las huellas dactilares y el escaneo de retina utilizar los datos biológicos altamente detallados para la identificación de los individuos humanos o animales.

Sangre, sudor y lágrimas

Todos los tipos de tejidos y fluidos corporales se puede usar para establecer la identidad. Aunque la tecnología del ADN es relativamente nuevo, que es una consecuencia lógica de los trabajos sobre el tipo de sangre que se ha utilizado en la sala durante más de 50 años. Aunque el análisis de la sangre es más común, otros fluidos corporales tales como sudor, lágrimas, orina, saliva, semen y también tienen células con proteínas de la superficie que pueden ser analizados.

Las membranas de los glóbulos rojos contienen varias proteínas y lípidos con porciones de carbohidratos adjuntos que están expuestos en el exterior de la célula. Estos son altamente antigénico, y en el tipo de sangre, que se conocen como antígenos de la sangre. Unión de un anticuerpo al antígeno correspondiente es altamente específico. En consecuencia, dos antígenos sanguíneos relacionados con diferencias en la forma sólo relativamente pequeños pueden diferenciarse porque los anticuerpos diferentes atarlos.

Varios grupos de antígenos de la sangre se utilizan habitualmente en la identificación. El más conocido es el sistema de grupos sanguíneos ABO. Tres glicolípidos diferentes, A, B, y O, están involucrados. Estos consisten en estructuras de carbohidratos diferentes unidos al lípido mismo. El antígeno A se prepara mediante la adición de N-acetilgalactosamina al final del antígeno O, y el antígeno B mediante la adición de galactosa (Fig. 24,2). Los anticuerpos son producidos contra los antígenos A y B, pero la más corta O "antígeno" es escasamente antigénica e invoca la producción de anticuerpos poco. Las enzimas estrechamente relacionadas que hacen que los antígenos A y B son codificadas por diferentes alelos del mismo gen. La ausencia de esta enzima da el alelo O.

Así, hay tres alelos-A, B, y O-presentes en la población. Porque todos tenemos dos copias de cada gen, todos tenemos dos alelos del sistema ABO. Estas pueden

ser iguales o diferentes en cualquier persona dada. Los alelos para los antígenos A y B son ambos dominantes, por lo tanto, si al menos un alelo para A o B está presente, que el antígeno se expresa (Tabla 24,1). Una persona con un A y un alelo B se expresan ambos antígenos en la superficie de células de la sangre sus (grupo AB sangre).

Las personas no producen anticuerpos contra esos antígenos presentes en sus propios glóbulos rojos. Cada individuo produce anticuerpos contra los antígenos extraños, es decir, que están presentes sólo en otros individuos. Por consiguiente, las personas con tipo de sangre A expresar anticuerpos contra el antígeno B, mientras que aquellos con tipo de sangre B expresan anticuerpos para el antígeno A. Las personas con sangre tipo O se expresan anticuerpos contra los antígenos A y B y los de tipo AB no tienen ni anticuerpos (véase la Tabla 24.1). Si una persona recibe sangre del tipo equivocado, los anticuerpos propios de la persona que las células sanguíneas se agrupen extranjeros o aglutinar. Las personas con sangre del tipo AB se consideran aceptores universales, porque no va a reaccionar en contra de cualquier tipo de sangre. Por el contrario, las personas de tipo O son donantes universales, pero sólo puede aceptar el tipo O sí, porque tienen anticuerpos contra ambos antígenos A y B.

Porque los seres humanos son diploides, un niño puede pertenecer a un tipo de sangre diferente que cualquiera de sus padres. Por ejemplo, una madre AO hará un antígeno y un padre BO hará antígeno B. A pesar de esto, pueden tener un hijo de tipo O, ya que el niño puede heredar el gen O en uno de los cromosomas de la madre heterocigótica y otro gen O del padre heterocigótico (Fig. 24.3).

Por lo general, se sabe que la madre de un niño. Sobre todo es el padre el que puede ser difícil de identificar. Si usted es acusado de ser un padre en una demanda de paternidad, la tipificación ABO sólo va a excluir en torno al 15% y el 20% de los casos, suponiendo que son inocentes. Consideremos, por ejemplo, una madre que tiene el tipo de sangre A, con una hija del tipo AB. Sabemos

el padre debe haber contribuido el alelo B de la hija. Por lo tanto, el padre debe ser BO, BB o AB, pero no puede ser AA, AO, o OO. Por lo tanto, toda persona acusada de paternidad que tiene el tipo A o tipo de sangre O es inocente. Las personas con sangre tipo B o AB podría ser culpable. Debido a que un gran número de personas comparten cada grupo sanguíneo, tipo de sangre ABO sola no puede proporcionar la prueba de la culpa, aunque se puede probar su inocencia.

Hay sangre y varios otros sistemas de tejidos antígeno similar en principio al sistema ABO que también se utilizan en la medicina forense. Utilizando el sistema de HLA de las células blancas de la sangre, la probabilidad de exclusión es más de 90%. Cuando el HLA y sistemas ABO se combinan, las posibilidades de exclusión son aproximadamente 97%. Incluye el análisis de proteínas de suero sanguíneo con los demás hace que la exclusión casi seguro, si el acusado es realmente inocente.

La siguiente fórmula se utiliza para determinar la probabilidad combinada (P) de exclusión de pruebas múltiples con probabilidades individuales P1, P2, P3, y así sucesivamente:

P = 1 - (1-P1) (1-P2) (1-P3) (1-P4), etc

El tipo de sangre se basa en la identificación de antígenos presentes en la superficie de células de la sangre. El sistema utilizado ABO consta de tres alelos diferentes distribuidos entre la población humana.

Pruebas forenses de ADN

En muchos casos penales, el tipo de sangre es la prueba principal. Los jurados han declarado culpable a veces sospechosos de ABO se combina con otros antígenos sanguíneos que dan probabilidades generales tan bajo como el 25% y el 50% de que el sospechoso y

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