Superando a degradação do ADN na ciência forense

As amostras judiciais que foram danificadas ou destruídas purposefully devem ser reparadas para a análise e o uso no tribunal. Diversos métodos existem que podem reparar este dano.

Ilustração da degradação do ADN - pelo estúdio da cabeça de alfinete

Estúdio da cabeça de alfinete | Shutterstock

Morte celular e degradação do ADN

A morte celular activa enzimas intracelulares diferentes, tais como lipases, proteases, e nucleases. Os lisosomas, de que contêm enzimas hydrolytic, podem dividir biomoléculas como proteínas do histone. A remoção de proteínas do histone facilita por sua vez a acção dos endonucleases que podem fender o ADN.

Nucleases liberou-se por micro-organismos no ambiente degrada mais fragmentos do ADN, e um aumento no cálcio cytosolic livre activa os phospholipases que degradam a membrana e a conduzem à liberação de enzimas mais degradative. Assim, dano difundido do ADN é cargo-morte iminente.

PCR que amplifica o ADN degradado

As edições a respeito do PCR do ADN degradado podem ser atribuídas a três problemas: falha na amplificação, na amplificação preferencial, e em lesões miscoding. Para identificar repetições em tandem curtos (STRs) no ADN exige pelo menos 1 ng do ADN e dos 28-30 ciclos da amplificação.

A amplificação pode ser melhorada pela adição de polimerase de Taq, e por ciclos extra do PCR. No caso das amostras degradadas, uns amplicons mais curtos podem ser amplificados mais freqüentemente, porque uns amplicons mais longos são degradados. Isto é referido como a amplificação preferencial. Para superar esta edição, as tecnologias alternativas, tais como a época da espectrometria em massa de vôo ou da separação electrophoretic do microcanal podem ser usadas.

ADN mitocondrial (mtDNA)

A análise de ADN mitocondrial (mtDNA) foi considerada como uma estratégia alternativa identificar o ADN genomic.  Este ADN circular esta presente no citoplasma das mitocôndria e mais de uma cópia do mtDNA pode esta presente nas mitocôndria.

A maioria de pilhas mamíferas podem ter 200-1700 cópias do mtDNA, que fazem muito útil para as investigações que envolvem amostras degradadas do ADN de seres humanos - especialmente para sobras esqueletais, incluindo os ossos, os dentes e as unhas.

Melhorias em métodos do pre-PCR e do PCR

Para amostras com baixo número de cópia, as extracções e as amplificações repetidas são executadas para reduzir erros. Outros métodos incluem a redução no volume do PCR, aumento no número de ciclo do PCR, PCR aninhado, amplificando o genoma inteiro antes do PCR, removendo os íons após a etapa da amplificação, ou aumentando a época da injecção durante o processo da electroforese capilar. Uma outra estratégia igualmente está aumentando a concentração da primeira demão. Para identificar pessoas desaparecidas ou sobras do ser humano, a baixa dactilografia do número de cópia pode ser executada.

Que são alguns métodos do reparo do ADN?

As estratégias podem igualmente ser empregadas para reduzir o dano ao ADN, embora estes métodos sejam limitados actualmente. Um método envolve reparar o ADN na fase pre-PCR, onde os entalhes são traduzidos pela polimerase de ADN de Escherichia Coli mim e as diferenças são fechados pela ligase do ADN T4. Tais métodos onde duas enzimas ajustadas são usadas podem somente ser empregados na presença de um 3' OH ou de 5' o término de P que não foi alterado. Estes podem ser alongados e selados a polimerase de ADN pela ligase mim e do ADN T4, respectivamente.

Um outro método é a amplificação múltipla do deslocamento, onde o genoma inteiro pode ser amplificado usando níveis pequenos de ADN genomic. Isto é conseguido pela amplificação isothermal usando uma polimerase de ADN do bacteriófago.

As ligações transversais entre açúcares e outros componentes foram mostradas para ser removidas usando o brometo do thiazolium do N-phenyl (PTB). Contudo, em alguns casos, observou-se que PTB pode igualmente causar a inibição e a remoção do PCR.

Como pode o ADN ser preservado ou impedido de se submeter uma deterioração mais adicional?

Os métodos para preservar e impedir uma degradação mais adicional, incluem um ambiente seco, porque a presença de água e a umidade incentivam o crescimento das bactérias e promovem dano. Similarmente, a baixa temperatura pode igualmente preservar e restringir o dano do ADN, porque reduz a taxa de decomposição da base do nucleotide.

Fontes:

[leitura adicional: ADN, ciência forense, forense]

Last Updated: Dec 17, 2018

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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