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DNA fingerprinting

DNA fingerprinting ao ser traduzido para o português significa: impressão digital do DNA. Nesse sentido, a partir da análise de uma amostra de DNA de um organismo, torna-se possível a identificação de um indivíduo. Esta técnica é muito utilizada na investigação criminal para identificar criminosos a partir de resíduos de DNA (pele, sangue, esperma, cabelos, etc.) ou em testes de paternidade para identificar os pais (mãe e pai). Recorrendo a marcadores genéticos, a PCR e a eletroforese, obtém-se padrões de bandas (se caso utilizar géis) ou de picos (se caso utilizar sequenciadores automáticos). Os perfis obtidos são comparados com um padrão e os indivíduos são identificados.

Definição

Essa técnica de impressão digital de DNA também pode ser chamada AFLP: Amplified Fragment Length Polymorphism

• O procedimento AFLP baseia-se na amplificação seletiva do PCR (é uma técnica da biologia molecular para amplificar uma única ou poucas cópias de um pedaço de DNA e baseia-se no processo de replicação do DNA que ocorre in vitro)
• A técnica da AFLP envolve três etapas:

1. Restrição do DNA e ligadura dos adaptadores de oligonucleotídeos.
2. Amplificação seletiva de conjuntos de fragmentos de restrição.
3. Análise de gel dos fragmentos amplificados.

• Pode ser utilizado para análise de identificação de DNA, teste de identidade, perfil, impressão digital, tipagem ou genotipagem. E refere-se à caracterização de uma ou mais características relativamente raras do genoma de um indivíduo ou composição hereditária.
• Genotipagem é o processo de determinação para encontrar diferenças na composição genética examinando a sequência de DNA do indivíduo usando ensaios biológicos e comparando-a com a sequência de outro indivíduo ou uma sequência de referência.

Todo ser humano, animais, plantas e bactérias, que se reproduzem sexualmente, possuem um fenótipo característico ou aparência física característicos, pois cada um possui uma composição hereditária específica. A exceção a essa regra são os gêmeos idênticos, que possuem o mesmo genótipo único, mas, devido às consequências de eventos complexos de desenvolvimento, têm fenótipos sutilmente diferentes. O DNA que está dentro do núcleo de qualquer célula de um mesmo indivíduo é igual, seja ele extraído de bulbos capilares, glóbulos brancos ou uma amostra de sêmen. Esses princípios de singularidade individual e estrutura de DNA idêntica dentro de todos os tecidos do mesmo corpo fornecem a base para o perfil do DNA.

No que se refere ao DNA

A especificidade é a base para o surgimento do estudo de DNA. Várias outras técnicas usadas para determinar marcadores biológicos, como HLA:

• Essa sigla significa Human Leucocyte Antigen e refere-se ao antígeno leucocitário humano. Formam um grupo especial de proteínas localizadas na superfície de quase todas as células do corpo humano. Possuem a função de detectar moléculas “estranhas” ao nosso corpo às células de defesa, removem os imunocomplexos e as células apoptóticas, os leucócitos. Estas proteínas têm muitas variantes, as quais são determinadas por genes localizados nos cromossomos. O estudo da especificidade HLA de cada indivíduo possui grande importância, pois, alguns subtipos estão relacionados a susceptibilidade a certas patologias e são os principais responsáveis pelas ocorrência de rejeição em transplantes de órgãos e alguns tecidos.

Além da HLA, são usado substâncias de grupos sanguíneos. Esses métodos são aplicado e possuem um significativo sucesso para fins de identificação. Todos são baseados em exclusão, nos quais os marcadores são testados até que uma diferença seja identificada. Se nenhuma diferença for observada após uma quantidade estatisticamente necessárias de testes, é determinada a probabilidade de uma correspondência de amostra.

Se os perfis de fragmentos de DNA de duas amostras forem idênticos, as amostras são, com probabilidade muito alta, da mesma fonte. Se todas as bandas detectadas em uma prole estiverem presentes na mãe ou no suposto pai, o resultado do teste de paternidade geralmente é concluída. Outros fatores favorecem a análise de DNA:

• A necessidade de amostras pequenas
• A capacidade de replicar rapidamente uma sequência um milhão de vezes ou mais in vitro
• A relativa estabilidade do DNA.

A genotipagem não é o teste de identificação perfeito, pois o DNA pode se degradar além da recuperação. Qualquer um dos muitos testes de antígenos mais simples que estão disponíveis poderiam excluir um suspeito em um homicídio ou um suposto pai em um caso de paternidade contestada. Se uma mancha de sangue for do tipo O e suspeita AB, a mancha não pode ser do suspeito. Se uma criança é do tipo sanguíneo A e a mãe O, um homem do tipo O não pode ser o pai. A questão é que a análise de DNA por si só pode ser um teste definitivo. Uma vez que a técnica se torne rotina, há pouca dúvida de que, desde que uma amostra adequada possa ser obtida, a impressão digital de DNA será o melhor teste para excluir um indivíduo falsamente associado.

Aplicações

O perfil de DNA, como já indicado, tem aplicação em uma ampla variedade de disciplinas, incluindo ciência forense humana, medicina diagnóstica, ciências de animais e vegetais, e ciência forense da vida selvagem. Técnicas de identificação precisas são de grande importância para resolver efetivamente casos legais que ainda estão em trâmite no judiciário. Além disso, teste de identidade de DNA, com considerações éticas em relação à obtenção de amostras e confidencialidade dos resultados, teve um impacto significativo na busca por justiça em milhares de processos judiciais. A proteção dos direitos humanos pela rápida defesa dos inocentes, a melhoria das taxas de condenação dos culpado desse através da utilização desse tipo de teste.

O perfil de DNA é aplicável em várias áreas da medicina, incluindo:

1. Teste de zigosidade para gêmeos, para a definição de gêmeos univitelinos (monozigótica) ou de gêmeos bivitelinos (dizigótica)
2. Análise de marcadores de transplante de medula óssea
3. Detecção de alterações de DNA em neoplasias
4. Indicação de possível contaminação do feto por tecido materno em coriônico, com análise de vilosidades
5. Identificação de patógenos
6. Testes de paternidade onde estão sendo realizados estudos familiares para diagnóstico pré-natal de doenças hereditárias.

A análise de DNA recombinante é uma ferramenta que pode ser usada para rastrear genes mutantes em famílias, no caso de doenças como distrofia muscular de Duchenne, fibrose cística e hemoglobinopatias. Em alguns casos, é realizado o uso de técnicas de DNA para determinar a paternidade ou outras relações familiares para casos de filiação contestada. Essa procedimento está contribuindo para incursões rápidas nos sistemas convencionais de teste de marcadores sanguíneos. Ademais, casos envolvendo pessoas desaparecidas também foram investigados por perfis de parentes, idealmente pais, para compará-los com perfis de DNA de corpos não identificados ou vítimas de amnésia.

A tipagem de DNA tem um potencial considerável nas ciências animais para identificação de espécies e de animais, para testes de descendência e para análise de marcadores em trabalhos experimentais. Estas aplicações podem ser utilizadas tanto em sistemas domésticos como espécies selvagens. Talvez a maior restrição no momento seja a disponibilidade de sondas específicas para diferentes grupos de animais. Aplicações potenciais em ciências de plantas incluem a determinação de marcadores de características, variedade e identificação individual.

Além disso, o campo de investigação sobre a caça furtiva da vida selvagem tem sido repleto de dificuldades para o guarda florestal tentar vincular as partes caçadas de caça grossa com restos de animais no local de abates ilegais. Muitas vezes, apenas a arma de fogo é uma evidência convincente o suficiente para a condenação. A análise de DNA tem o potencial de vincular carcaças à beira da estrada a um bife congelado, pele ou cabeça de troféu, dessa forma, revolucionando a ciência forense da vida selvagem. E, também, os animais machos e fêmeas podem ser distinguidos pelo uso de sondas específicas do cromossomo Y, mesmo quando há apenas pequenos pedaços de tecido disponíveis para análise. Isso pode ser importante quando as fêmeas são caçadas em um momento em que os regulamentos estipulam que apenas os machos devem ser caçados.