Huellas dactilares de ADN

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La evolución tecnológica del análisis forense de ADN

En el método clásico de huellas dactilares de ADN se hibridan sondas de ADN radiomarcadas que contienen secuencias de minisatélites u oligonucleótidos con ADN que ha sido digerido con una enzima de restricción, separado por electroforesis de agarosa e inmovilizado sobre una membrana por Southern blotting o en el caso de las sondas oligonucleotídicas - inmovilizadas directamente en el gel seco. La sonda radiomarcada se hibrida con un conjunto de minisatélites u oligonucleótidos en el ADN genómico contenido en fragmentos de restricción cuyo tamaño difiere debido a la variación en el número de unidades repetidas. Después de lavar el exceso de sonda, la exposición a una película de rayos X (autorradiografía) permite visualizar estos fragmentos variables y comparar sus perfiles entre individuos. Las sondas de minisatélite, llamadas 33,6 y 33,15, fueron las más utilizadas en el Reino Unido, en la mayor parte de Europa y EE.UU., mientras que las sondas pentaméricas (CAC) / (GTG) 5 se aplicaron predominantemente en Alemania. Estas llamadas sondas multilocus (MLP) detectan conjuntos de 15 a 20 fragmentos variables por individuo que van desde 3,5 a 20 kb de tamaño .Sin embargo, el método de perfiles multi-locus tenía varias limitaciones a pesar de su aplicación exitosa a los casos de crimen y parentesco hasta mediados de los años noventa. Las condiciones de funcionamiento o los problemas de calidad del ADN hacen que la coincidencia exacta entre bandas sea a menudo difícil. Para superar esto, los laboratorios forenses se adhirieron a los enfoques binning, donde los contenedores fijos o flotantes se definieron en relación con el tamaño del fragmento de ADN observado, y se ajustó al poder de resolución del sistema de detección. En segundo lugar, la asociación de fragmentos dentro de un perfil de huella digital de ADN no se conoce, lo que conduce a errores estadísticos debido a la posible vinculación entre loci. En tercer lugar, para obtener perfiles óptimos, el método requirió cantidades sustanciales de ADN de alto peso molecular y por lo tanto excluye la mayoría de las muestras de la escena del crimen del análisis. Para superar algunas de estas limitaciones, un solo locus perfil fue desarrollado. Aquí un locus hipervariable único es detectado por una sonda específica de locus único (SLP) utilizando hibridación de alta rigurosidad. Típicamente, cuatro SLPs se utilizaron en un enfoque reprobing, dando ocho alelos de cuatro loci independientes por individuo. Este método requiere sólo 10 ng de ADN genómico y ha sido validado a través de extensos experimentos y casos forenses, y durante muchos años proporcionó un sistema robusto y valioso para la identificación individual. Sin embargo, todos estos diferentes métodos basados ​​en el polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (RFLP) estaban todavía limitados por la calidad y cantidad disponibles del ADN y también obstaculizados por las dificultades para comparar fiablemente perfiles genéticos de diferentes fuentes, laboratorios y técnicas. Lo que se necesitaba era un código de ADN, que idealmente podría ser generado incluso a partir de una sola célula nucleada y de ADN altamente degradado, un código que podría ser generado rápidamente, cifrado numéricamente, comparado automáticamente y fácilmente soportado en corte. De hecho, a partir de principios de la década de 1990 los métodos de toma de huellas dactilares de ADN basados ​​en el análisis RFLP fueron suplantados gradualmente por métodos basados ​​en PCR debido a la sensibilidad mejorada, la velocidad y la precisión del genotipado. Los microsatélites, en la comunidad forense usualmente referidos a repeticiones en tándem cortas (STR), resultaron ser ideales para aplicaciones forenses. STR tipificación es más sensible que un solo locus RFLP métodos, menos propensos a la eliminación alélica que VNTR (número variable de repetición en tándem) sistemas , y más discriminante que otros métodos de tipificación basada en la PCR, como HLA-DQA1. Más de 2.000 publicaciones ahora detallan la tecnología, se han estudiado cientos de grupos de población, se han desarrollado nuevas tecnologías, como por ejemplo, los miniSTR y se han validado protocolos estándar en laboratorios de todo el mundo. El análisis de ADN forense se realiza actualmente utilizando un panel de marcadores STR multialélicos que son estructuralmente análogos a los minisatélites originales pero con tramos de repetición mucho más cortos y por lo tanto más fáciles de amplificar y multiplexar con PCR. Se pueden detectar hasta 30 STR en una sola inyección de electroforesis capilar generando para cada individuo un código genético único. Básicamente hay dos conjuntos de marcadores STR que cumplen con los estándares solicitados por las bases de datos criminales en todo el mundo: el conjunto estándar europeo de 12 marcadores STR y el estándar CODIS de los Estados Unidos de 13 marcadores.Debido a la superposición parcial, forman juntos un estándar de 18 marcadores STR en total. La incorporación de estos marcadores STR en kits comerciales ha mejorado la aplicación de estos marcadores para todo tipo de pruebas de ADN con resultados reproducibles de menos de tres células nucleadas y extraído incluso de material gravemente comprometido. La probabilidad de que dos individuos tengan marcadores idénticos en cada uno de 13 loci STR diferentes dentro de su ADN excede uno de cada mil millones. Si se produce una coincidencia de ADN entre un individuo acusado y una mancha de la escena del crimen, la expresión correcta del tribunal sería que la probabilidad de un partido si la muestra de la escena del crimen vino de alguien que no sea el sospechoso (considerando al hombre aleatorio, ) Es como máximo uno en un billón .La singularidad del ADN de cada persona (con la excepción de gemelos monocigóticos) y su simple codificación numérica condujo al establecimiento de bases de datos de ADN de investigación criminal controladas por el gobierno en los países desarrollados de todo el mundo, el primero en 1995 en el Reino Unido. Cuando se hace una coincidencia de una base de datos de ADN para vincular una muestra de escena del crimen a un delincuente que ha proporcionado una muestra de ADN a una base de datos que se refiere a menudo como un golpe frío. Un golpe frío es de valor como una pista de investigación para la agencia de policía a un sospechoso específico. China (aproximadamente 16 millones de perfiles, Estados Unidos (aproximadamente 10 millones de perfiles) y el Reino Unido (aproximadamente 6 millones de perfiles) mantienen la mayor base de datos de ADN del mundo. Mientras que en el Reino Unido aproximadamente el 10% de la población se encuentra en la base de datos nacional de