Como a PCR é utilizada na Ciência Forense

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A ciência forense consiste na aplicação de procedimentos científicos para ajudar a resolver assuntos de cunho legal. Na cena de qualquer crime, uma série de provas físicas pode ser deixada, vinculando um criminoso a um crime ou ajudando a reconstruir a sequência de eventos que ocorreram.

Em investigações criminais, alguns fios de cabelo, células da pele, sangue ou outros fluidos corporais podem ser deixados no local e o DNA recolhido a partir dessas amostras tem a capacidade de indicar uma solução ao crime.

Impressão Digital Genética

Assim como os indivíduos tem características únicas que o difere dos demais como estatura, cor dos olhos e cabelo, o DNA também possui uma característica única e permite distinguir um indivíduo de outros com muito mais precisão e menores chances de erro. Cada indivíduo é geneticamente diferente de todos os outros, constituindo uma verdadeira “impressão digital genética”, por isso a análise do perfil de DNA é tão importante para os cientistas forenses, uma vez que a possibilidade de se encontrar duas pessoas iguais por esse método é de uma em 10 trilhões.

As vantagens da técnica de PCR

Muitas vezes a quantidade de DNA disponível para análise é limitado, com a técnica de PCR, o menor vestígio de DNA encontrado pode ser amplificado, aumentando a quantidade de material e proporcionando o suficiente traçar o perfil genético e assim garantir a análise.

A PCR ou Reação em Cadeia da Polimerase é uma técnica utilizada diariamente nos laboratórios e possibilita a amplificação de um dado fragmento da amostra de DNA inicial de forma exponencial. Graças ela, um teste genético pode ser iniciado a partir de uma única célula, pois o DNA será́ multiplicado in vitro em quantidade suficiente para ser detectado no teste. Assim, pequenas quantidades de amostras recolhidas a partir de uma cena de crime podem ser comparadas com o DNA de outras pessoas, identificando ou descartando suspeitos durante uma investigação. A PCR também pode ser usada no teste de paternidade, em que existe uma comparação entre os indivíduos, confirmando ou descartando seu parentesco, identificando os pais biológicos da criança.

Prática Forense

Antes de se identificar o perfil genético é realizada a extração do DNA da amostra e só então empregada a técnica de PCR para amplificar o material.

Material genético para a análise de DNA

O DNA pode ser encontrado em todas as células vivas do nosso corpo.

Sangue – embora a maioria das células vermelhas não contenha, também é formado por células brancas que contém DNA e pode ser obtido mesmo de pequenas amostras.

Cabelo – principalmente na raiz, pois o comprimento pode até ser utilizado para alguns processos de tipagem, mas não outros.

Saliva – a saliva tem células da boca, então qualquer traço de saliva permite a identificação do DNA.

Pele – tocar um objeto pode deixar células suficientes para a tipagem de DNA.

Osso – normalmente utilizados para identificação de corpos, que podem ter até décadas.

Existem também outras amostras de onde é possível extrair o DNA como urina, fezes, dentes, sêmen e outros fluidos corporais.

A extração do DNA

A impressão digital genética do DNA (ácido desoxirribonucleico), representada pelo material genético básico de cada indivíduo é composta de uma substância existente nos cromossomas, constituída de uma extensa fita dupla de nucleotídeos com as bases de adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C).

A extração do DNA, em termos simples, é a remoção de ácido desoxirribonucleico a partir das células da amostra, usado muitas vezes como um passo inicial em diversos processos.

Como acontece a extração:

Quebra da célula (lise) para expor o seu DNA, conseguido geralmente através da mistura ou trituração da célula.
O próximo passo envolve quebrar e emulsionar a gordura e as proteínas que formam a membrana da célula, processo realizado através da adição de soluções de sais e detergentes.
O DNA é separado a partir da solução líquida por meio da adição de um álcool e da centrifugação
Após todo esse processo o DNA está pronto para ser utilizado na próxima etapa, a PCR.

PCR (Polymerase Chain Reaction) na análise forense

A quantidade de provas de DNA obtidas durante a investigação de um crime é frequentemente muito pequena. A PCR é uma técnica que permite a amplificação exponencial de DNA para cerca de 10.000 pares de bases, ou seja, uma única cópia de um fragmento de DNA pode ser amplificada para milhões de cópias em apenas algumas horas. A PCR é especialmente benéfica na amplificação de quantidades pequenas ou amostras degradadas.

O ciclo de PCR consiste em três etapas principais: desnaturação (separação da dupla fita de DNA), emparelhamento (iniciadores determinam a região a ser copiada) e extensão (conhecida como alongamento, a enzima taq polimeraze complementa a fita, formando novamente uma dupla fita).

Eletroforese

Os fragmentos de DNA resultantes são então processados usando eletroforese. A separação e detecção destes fragmentos resulta em um padrão único de bandas, a impressão digital genética. Este padrão é usado em investigações criminais para comparar o DNA do suspeito com DNA encontrado no local do crime.

Bruces, ALBERTS,, JOHSON, Alexander, LEWIS, Julian, ROBERTS, Keith, WALTER, Peter, and RAFF, Martin. Biologia Molecular da Celula, 5ª edição. ArtMed, 2011. pg 547, Figura 8-47

Referências
R., EYNARD, Aldo, VALENTICH, Mirta A., and ROVASIO, Roberto A.. Histologia e Embriologia Humanas: Bases Celulares e Moleculares, 4th Edition. ArtMed, 2011.
FRANÇA., and Genival Veloso de. Medicina Legal, 9ª edição. Guanabara Koogan, 2005.
Bruces, ALBERTS,, JOHSON, Alexander, LEWIS, Julian, ROBERTS, Keith, WALTER, Peter, and RAFF, Martin. Biologia Molecular da Celula, 5ª edição. ArtMed, 2011.