Identificación humana en genética forense utilizando marcadores

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CUENCA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA QUÍMICA,
BIOFARMACIA, INDUSTRIAS Y PRODUCCIÓN.
FACULTAD DE BIOFARMACIA
TEMA: “IDENTIFICACION HUMANA EN GENÉTICA FORENSE
UTILIZANDO MARCADORES GENÉTICOS”.
Monografía previa a la
Obtención del Título de
Químico Farmaceuta.
DIRECTOR:
Q.F. Mario Xavier Santamaría Rubio.
INVESTIGADOR:
Juan Carlos Cornejo Bravo.
CUENCA - ECUADOR
2012
I
DEDICATORIA
La presente monografía está dedicada al creador
todopoderoso por brindarme sabiduría; a mi amada madre,
por su sacrificio y apoyo incondicional en todos los
momentos de mi carrera; a mis hermanas que me impulsaron
a seguir siempre adelante pensando en un futuro mejor.
II
AGRADECIMIENTO
Mi reconocimiento y gratitud:
De la misma manera doy gracias al Señor Doctor Cesar
Cordero Moscoso Rector de la Universidad Católica de
Cuenca; al Señor Ingeniero Santiago Gómez Decano de
Unidad Académica de Ingeniería Química, Biofarmacia,
Industrias, y Producción, por su amable acogida, al
Honorable Consejo Directivo y a todos los Catedráticos de la
Unidad Académica que me han sabido guiar con todos sus
conocimientos en el periodo universitario.
A mi Director de Monografía, Q.F. Xavier Santamaría
Rubio, que con su acertada orientación me ayudó a culminar
con éxito esta investigación.
A mis queridos padres Miguel y Mariana, que nunca me
dejaron solo en este difícil trayecto, por esas lágrimas
derramadas de mi mami, que siempre esperó verme realizado
como profesional, a mis hermanas que de una u otra manera
siempre me estuvieron apoyando y alentando a seguir
adelante a mis amigos presentes y distantes que siempre me
apoyaron moralmente y a aquel amado ser que siempre lo
llevo conmigo presente a cada instante y en mi corazón, Dios
gracias por brindarme salud y energía para lograr este sueño.
III
INTRODUCCIÓN
En nuestro país el campo de la Biología Molecular es un área que está
iniciando su desarrollo, por lo que estamos a mucha distancia de países como
Chile y Colombia que llevan la delantera en la investigación genética a nivel
latinoamericano, esto se debe principalmente a los serios conflictos internos
que vivieron estos hermanos países, tanto Chile con la dictadura militar como
Colombia con la guerrilla, en ambos casos la necesidad de identificación de
muchos restos humanos pertenecientes a ciudadanos desaparecidos, los llevo
a desarrollar un gran conocimiento en este campo.
La genética forense, es un hecho que ha ayudado mucho en la determinación
de delitos y casos muy complejos de crímenes sin posibles sospechosos, la
historia dice desde tiempos remotos, pues hay relatos que datan desde el año
650 cuando el chino Tang utilizo la dactiloscopia, hasta que en 1900
Landsteiner describiera los Grupos ABO, con lo que inicia una nueva era en la
que la determinación de inclusión o exclusión de la paternidad biológica
comienza a realizarse con bases científicas, y; ahora los marcadores genéticos
tipo STR, nos permiten clarificar con gran grado de certeza (99.999%) este
dilema, además que se puede determinar con certeza la identidad de un
individuo en grandes catástrofes o asesinatos.
En esta monografía se aborda temas tales como: historia de la genética,
manejo técnico de ADN para determinación de la paternidad biológica, y los
criterios de inclusión o exclusión de la paternidad; es decir, todos los aspectos
necesarios para entender el proceso de filiación mediante marcadores
genéticos, para que puedan ser manejados con claridad tanto por personal
técnico de esta área como por estudiantes, además el fundamento legal acerca
de la genética forense y el procedimiento técnico para el análisis de los STR`s
en genética forense.
IV
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Conocer acerca de Genética Forense, como se realizan las pruebas en
identificación humana
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
o Determinar que es genética y sus aplicaciones
o Investigar sobre las generalidades más importantes de las pruebas de
paternidad
o Identificar cual es el fundamento legal en genética
o Establecer que procediemiento técnico se realiza para el análisis de
STR`s en genética forense.
V
CONCLUSIONES
OBJETIVO GENERAL
Conocer acerca de Genética Forense, como se realizan las pruebas en
identificación humana
CONCLUSIÓN:
Desde tiempos muy remotos los casos de asesinatos o muertes ha sido un
problema muy difícil de solucionar, y no fue posible tratarlo científicamente
antes de 1900, cuando Landsteiner descubrió los grupos ABO, los trabajos de
Gregor Mendel fueron básicos en el estudio de cómo se transmiten los
caracteres de padres a hijos, y finalmente con el manejo de los STRs, la
ciencia ha dado un salto enorme en éste aspecto pues ahora se logra definir
con una certeza casi absoluta (99.999%) la inclusión o exclusión de una
paternidad en disputa, o de imputar la culpabilidad de crímenes.
Las pruebas de identificación humana en genética forense se realizan que se
realizan por medio de STRs, constan de 4 etapas:
a. Obtención de muestra y extracción del ADN, la muestra se puede
obtener de varias formas como son manchas secas, indicios húmedos,
indicios líquidos, pelos, restos cadavéricos.
b. Amplificación mediante la PCR, realizada en un termociclador, busca
realizar muchas copias de los marcadores moleculares elegidos
mediante un set de reactivos, esto se logra en muy corto tiempo gracias
a los cambios de temperatura que genera dicho equipo
c. Electroforesis Capilar, que consiste en la separación de los diferentes
STRs para que faciliten su identificación y se realiza en un equipo
llamado Analizador Genético, el cual a su vez recoge y envía esta
información a un software de computación denominado GeneMapper
d. Análisis de resultados mediante el electroferograma, el electroferograma
es un reporte gráfico del perfil genético de los individuos en litigio, éste
nos permite identificar claramente que alelos comparten entre el
sospechoso y el culpable de un delito.
Al finalizar este trabajo bibliográfico no quedan dudas sobre como se realizan
las de identificación humana aplicada a la genética forense.
VI
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1.- Determinar que es genética y sus aplicaciones
CONCLUSIÓN:
La genética es la ciencia que se ocupa del estudio de la herencia intenta
esclarecer la naturaleza del material genético transmitido a los descendientes,
como se produce la transferencia de dicho material y cuáles son los procesos
que aseguran la realización material de los caracteres”.
Las aplicaciones genéticas son una rama de la ciencia biológica, cuyos
descubrimientos posibilitaron aplicaciones que, hace poco menos de 25 años,
parecían imposibles. Las aplicaciones genéticas más conocidas que se han
desarrollado son la biotecnología y la ingeniería genética, las que usan los
conocimientos genéticos para incorporar nuevas técnicas para la mejora en
distintos sectores, como son el caso de la industria, la medicina, la agricultura,
la ganadería, entre otros.
2.- Investigar sobre las generalidades más importantes de las Pruebas de
Paternidad.
CONCLUSIÓN:
En el amplio campo de las Pruebas de Paternidad hay muchos temas
interesantes, pero sin duda la historia nos muestra cómo han evolucionado los
criterios para definir si un presunto padre es o no realmente el padre biológico,
desde el parecido fenotípico hasta hoy en día las pruebas genéticas son
testimonio de la trascendencia que siempre han tenido estos conflictos.
Sin duda el estudio de los marcadores genéticos y el desarrollo de la
biotecnología han permitido esclarecer con tal exactitud estos conflictos que
hoy en día no hay método más confiable.
Tras revisar una considerable bibliografía logramos determinar que estas son
las generalidades más importantes sobre las Pruebas de Paternidad
3.- Identificar cual es el fundamento legal en genética
CONCLUSIÓN:
Kia Kung-Yen, historiador chino de la dinastía Tang, en sus escritos del año
650, hizo mención a la identificación mediante las impresiones dactilares, en un
comentario sobre un antiguo método en la elaboración de documentos legales.
De aquí se deduce que para el año 650 los chinos ya utilizaban las impresiones
dactilares en sus tratos comerciales y en ese mismo año, hacían mención al
método anterior al uso de las impresiones consistentes en la utilización de
placas de madera con muescas iguales recortadas en los mismos sitios de los
VII
lados las que conservaban las partes del contrato e igualadas dichas tablas se
podía constatar la autenticidad o falsedad de los contratos de referencia.
4.- Establecer que procedimiento técnico se realiza para el análisis de
STR`s en genética forense.
CONCLUSIÓN:
 TOMA DE INDICIOS BIOLOGICOS EN EL LUGAR DE LOS HECHOS
1. Manchas Secas
Si el soporte es pequeño y transportable -colillas, armas blancas, monedas,
llaves, piedras, ramas, papeles- se embalan por separado en bolsas de papel o
cajas y remiten al laboratorio.
Si, en cambio, se trata de soportes no transportables -paredes, ventanas-, se
puede recoger con un hisopo mojado en agua destilada (dejar secar antes de
guardar) o raspar con bisturí y guardar en bolsa de papel. Cuando el soporte es
absorbente: telas, alfombras, recortar la mancha y guardar en bolsas de papel.
2. Indicios Humedos
Puede ocurrir que el agresor intente lavar las prendas para encubrir el hecho,
pero en ocasiones igualmente se obtienen buenos resultados. Se debe escurrir
las prendas, introducir por separado en bolsas de papel, madera, trasladar
rápidamente a instalaciones adecuadas, dejar secar en lugar rpotegido y sobre
una superficie limpia, y envolver.
3. Indicios Lìquidos
En los casos en que sea posible, colocar sobre papel de filtro y dejar secar. Ello
puede realizarse para semen o sangre, pero no cuando se trata de orina o
líquido amniótico, en cuyo caso debe recolectarse la mayor cantidad posible
con una pipeta de plástico desechable y depositarla en un tubo o frasco.
Guardar en freezer hasta su envío al laboratorio en forma urgente
4. Pelos
Recolectar cada pelo con pinzas (desechables o bien limpias) y guardarlo en
una bolsa de papel.
5. Restos Cadavèricos
Proceder con todo lo descrito anteriormente.
VIII

Extracción del ADN
Como ya sabemos, el ADN se encuentra en el interior del núcleo de las células,
por lo que para analizarlo hay que extraerlo de su localización natural.
Para extraer el ADN es necesario realizar dos operaciones: despegar las
células del soporte donde estaban como indicios y romper las células y su
núcleo para liberar el ADN y poder analizarlo.
Las muestras forenses se caracterizan por ser pequeñas, antiguas,
contaminadas e irrepetibles. Lo que nos deja una colección de características
negativas que dificultan el análisis.

Cuantificación del ADN
Una vez que se ha conseguido extraer el ADN, en mayor o menos cantidad y
más o menos purificado, antes de proceder a analizarlo es necesario saber de
qué cantidad se dispone y, cuando es posible, cuál es su calidad.
Cada una de las técnicas que se pueden aplicar exige un tipo de ADN
diferente.

Técnicas de análisis e identificación de ADN
En la actualidad existen tres técnicas básicas de identificación de ADN, una vez
que éste ha sido extraído y cuantificado. A su vez, cada una de las técnicas
tiene sus ventajas e inconvenientes, pero todas son interesantes en la práctica,
porque todas se están empleando de modo universal.

Técnicas de amplificación genética (PCR)
La reacción en cadena de la polimerasa, conocida por sus siglas en inglés PCR
(polymerase chain rection), es una técnica que permite amplificar (copiar o
multiplicar) artificialmente un trozo o fragmento (alelo) de ADN de un locus
determinado un número infinito de veces, siempre y cuando haya una cantidad
suficiente como para poder ser analizado o detectado

Electroforesis en geles verticales de poliacrilamida
Electroforesis capilar
La electroforesis capilar es una técnica relativamente novedosa en el campo
de la Genética Forense pero que está poco a poco sustituyendo a los sistemas
de electroforesis vertical. En este caso el proceso electroforético es llevado a
cabo en un capilar de silica de unas 50 m de diámetro, lo cual hace que la
cantidad de calor generado sea menor y que puedan aplicarse voltajes.
IX
INDICE
PRELIMINARES
PÁGINA
CARÁTULA…………………………………….…………………………………………………………….……..I
DEDICATORIA…………………………………………………………………………………………….…..…II
AGRADECIMIENTO…………………………………………………………………………………………...III
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………..……………IV
OBJETIVOS……………………………………………………………………………………………………..….V
CAPÍTULO I
GENÉTICA
1.1
1.2
1.3
1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.3.4
1.3.5
1.4
Origen…………………………………………………………………………………………….……….2
Transcripción de la información genética…………………………………….…………...8
Traducción de la Información Genética………………………………..…...…………….11
Componentes del equipo de traducción ARN mensajero…………...………….….13
Iniciación de la traducción……………………………………………………………...….…..14
Elongación de la cadena polipeptídica…………………………………………................14
Terminación de la síntesis de la cadena polipeptídica……………….….………….14
Modificaciones postraducción………………………………...………………….............….15
Aplicaciones de la genética…………………………………………..…………………………17
CAPÍTULO II
PRUEBAS DE PATERNIDAD
2.1
2.2
2.3
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.5
2.5.1
2.6
2.7
Breve síntesis histórica de las pruebas de paternidad……………….….….…...…23
Utilización de los grupos ABO en las pruebas de paternidad…………….…...…25
Análisis de proteínas y antígenos HLA…………………………………………………....29
Marcadores genéticos………………………………………………………………….………...32
Concepto…………………………………………………………………………………………...…..32
Tipos de marcadores genéticos………………………………………………………….…...32
Utilidad de los STRs en las pruebas de paternidad………………………...………...36
Manejo de criterios de inclusión y exclusión…………………………………………...38
Interpretación de resultados………………………………………………………………….41
Índice de paternidad……………………………………………………………………………...45
Probabilidad de paternidad……………………………………………………………………47
X
CAPITULO III
FUNDAMENTO LEGAL EN GENÈTICA FORENSE
3.1
3.1.1
3.1.2
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.6
3.2.7
3.2.8
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.3.6
3.4
3.4.1
Criminalistica…………….…………………………………………………………….………….…50
Historia…………………………………………………………………………..……………………..50
Metodología de la investigación criminalística…………………………………….…..52
Peritaje……………………………………………………………………………………….…………55
Concepto de peritaje…………………………………………………………………….………..55
La prueba pericial………………………….……………………………………….………….…..56
Los peritos en el proceso penal…………………………...…………………………...……..57
Los peritos y los testigos……………...…………………………………………………….......58
Objeto de la prueba pericial………………..…………………………………………….…....58
Garantías de la prueba pericial………………………..……………………………….……..58
Clases de exámenes periciales………………………...……………………….……………..59
Partes del dictamen pericial…………………………………………………………..…….....60
Tipos de muestras para analizar en genética forense…………………..………..…61
Muestras dubitadas e indubitadas………………..………………….……………..……....61
Análisis de muestras biológicas…………..………………………………………….………61
Exclusión e inclusión…………..………………………………………………….………………63
Investigación de la paternidad..……………………………………………………….……..64
La probabilidad de la paternidad…………………………………………………………....65
Índice de paternidad……………………………………………………………………………...65
Investigación de restos cadavéricos………………………………………………………..66
Catástrofes masivas……………………………………………………………………………….67
CAPITULO IV
PROCEDIEMIENTO PARA EL ANALISIS DE STR`s EN GENÈTICA
FORENSE
4.1
4.1.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.3
4.3.1
4.3.2
4.4
4.4.1
Toma de indicios biológicos………………………………………………………………..…70
Empaquetado………………………………………………………………………………….….…70
Aplicaciones del ADN en medicina legal………………...………………………..………71
Técnicas forenses de análisis del ADN…………………………………………….…..…..71
Extracción de ADN……………………………………………………………………...………….71
Cuantificación del ADN….……………………………………………………………………….72
Técnicas de análisis e identificación de ADN………..……….…………………..….....72
Técnicas de amplificación genética…………………………………………………..……..73
Técnicas de secuenciación de ADN mitocondrial…...………………………..……….74
Investigación biológica de la paternidad……..…………………………………...……..75
Electroforesis en geles verticales de poliacrilamida…………………………………76
Futuras tecnologías: biochips…………………………………………………………………78
XI
BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………………………………,,,,,,,79
CONCLUSIONES….…………………………………………………………………………………....…VI
XII
CAPITULO I
GENETICA
1
1.1
ORIGEN:
Johann Gregor Mendel
HERENCIA
La herencia es el parecido orgánico adquirido de los progenitores (transmisión
de los caracteres de los ascendientes a los descendientes). “La genética es la
ciencia que se ocupa del estudio de la herencia intenta esclarecer la naturaleza
del material genético transmitido a los descendientes, como se produce la
transferencia de dicho material y cuáles son los procesos que aseguran la
realización material de los caracteres”.
ASPECTO HISTORICO
“Desde las civilizaciones babilónicas y sirias se sabía que los caracteres se
transmiten de progenitores a descendencia.
Después de Aristóteles todavía no se conocía el
mecanismo de transmisión. Durante los siglos
XVII y XVIII ciertos investigadores preformistas
indican que el nuevo ser ya está preformado en
el huevo o en los gametos. Posteriormente se
dieron cuenta que esto no era cierto porque al
estudiar los gametos comprobaron que eran
masas de protoplasma uniforme, otros
indicaban que había fuerzas místicas externas
que provocaban el desarrollo del huevo. Desde
la edad media hasta el siglo XIX la herencia fue
estudiada
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Gregor_Mendel.png
por criadores de animales indicando que de la unión de dos progenitores
aparecían descendientes con características intermedias a los progenitores y
los llamaron híbridos, sus seguidores se conocieron como hibridistas. Kolrenter
estudió los rasgos de los híbridos comparándolos con los progenitores encontró
que: los híbridos no siempre eran de características intermedias, que
determinados rasgos desaparecían en híbridos pero aparecían en su
descendencia”1
Biólogo austriaco., en 1843 Johann Gregor Mendel ingresó en el monasterio
agustino de Königskloster, cercano a Brünn, donde tomó el nombre de Gregor
y
fue
ordenado
sacerdote
en
1847.
El núcleo de sus trabajos –que comenzó en el año 1856 a partir de
experimentos de cruzamientos con guisantes efectuados en el jardín del
1
http://www.elergonomista.com/biologia/genetica.htm
2
monasterio– le permitió descubrir las tres leyes de la herencia o leyes de
Mendel, gracias a las cuales es posible describir los mecanismos de la
herencia y que fueron explicadas con posterioridad por el padre de la genética
experimental moderna, el biólogo estadounidense Thomas Hunt Morgan
(1866-1945).
Para realizar sus trabajos, Mendel no eligió especies, sino razas autofecundas
bien establecidas de la especie Pisum sativum. La primera fase del
experimento consistió en la obtención, mediante cultivos convencionales
previos, de líneas puras constantes y en recoger de manera metódica parte de
las semillas producidas por cada planta. A continuación cruzó estas estirpes,
dos a dos, mediante la técnica de polinización artificial. De este modo era
posible combinar, de dos en dos, variedades distintas que presentan
diferencias muy precisas entre sí (semillas lisas-semillas arrugadas; flores
blancas-flores
coloreadas,
etc.).
El análisis de los resultados obtenidos permitió a Mendel concluir que mediante
el cruzamiento de razas que difieren al menos en dos caracteres, pueden
crearse nuevas razas estables (combinaciones nuevas homocigóticas).
“Conceptos fundamentales.









Genotipo: Dotación genética del individuo para un determinado carácter
o bien el conjunto total de genes que tiene el individuo. Ej.: AA, Aa, aa.
Fenotipo: Expresión observable determinada por el genotipo, es decir,
lo que se expresa y podemos ver. Ej.: Amarillo, verde, liso, rugoso.
Alelo o alelomorfo: Cada una de las variantes génicas que determinan
un carácter. Genes alelos son los que transmiten el mismo carácter.
Generalmente uno es dominante (A) y otro recesivo (a).
Alelo Dominante: Aquel que transmite un carácter que se manifiesta
siempre. Se representa con una letra mayúscula. Ej.: A, L.
Alelo Recesivo: Aquel que transmite un carácter que solamente se
manifiesta si no está presente el alelo dominante. Se le representa con
una letra minúscula, correspondiente a la del dominante. Ej.: a, l.
Homocigótico o Puro: Individuo con el genotipo para un determinado
carácter compuesto por dos alelos idénticos. Es decir, los gametos serán
idénticos para ese carácter. Ej.: AA, aa, LL, VV. Cuando se estudian dos
caracteres, diremos que es Dihomocigótico aquel que tenga los dos
alelos idénticos para cada uno de los caracteres. Ej.: AALL
(dihomocigótico dominante), aall (Dihomocigótico recesivo).
Heterocigótico o Híbrido: Individuo que porta en el genotipo dos alelos
distintos para un carácter concreto. Así pues, los gametos tendrán cada
uno una variedad distinta de ese carácter. Ej.: Aa, Ll. Cuando se
estudian dos caracteres, diremos que es Diheterocigótico aquel que
tenga los dos alelos distintos para ambos caracteres. Ej.: AaLl.
Generación Parental (P): Son los progenitores que se cruzan para
obtener las siguientes generaciones ("Padres").
Primera Generación Filial (F1): Descendientes resultado del cruce de
individuos de la generación Parental ("Hijos").
3

Segunda Generación Filial (F2): Descendientes resultado del cruce de
individuos de la primera generación filial ("Nietos")”2.
LOS EXPERIMENTOS
Pisum sativum (guisante o arveja) es una planta con la capacidad de
autofecundarse (autógama). Mendel evitó esta autofecundación eliminando las
anteras y así pudo cruzar exclusivamente las variedades deseadas. También
embolsó las flores para proteger a los híbridos, del polen no controlado durante
la floración. Llevó a cabo un experimento control realizando cruzamientos
durante dos generaciones sucesivas mediante autofecundación para obtener
líneas puras para cada característica (fig. 4-2).
Fig. 4-2 Obtenida de: http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Mendel
Los siete caracteres que observó G. Mendel en sus experiencias
genéticas con los guisantes.
Mendel realizó una misma secuencia de cruzamientos en todos sus
experimentos: cruzó dos variedades o líneas puras diferentes respecto de uno
o más caracteres y como resultado obtenía la primera generación filial (F 1), la
que presentaba uniformidad fenotípica de los híbridos. Posteriormente, la
autofecundación de los híbridos de F1 dio lugar a la segunda generación filial
(F2), y así sucesivamente. También realizó cruzamientos recíprocos, es decir,
alternaba los fenotipos de las plantas parentales:
♀P1 x ♂P2
♀P2 x ♂P1
(Donde P es la generación parental y los subíndices 1 y 2 los diferentes
fenotipos de ésta).
2
http://ficus.pntic.mec.es/rmag0063/recursos/php/mendel/mendel.php
4
También realizó retrocruzamientos, es decir cruzamientos de los híbridos de
la primera generación filial (F1) con los dos parentales utilizados, en las dos
direcciones posibles:
♀F1 x ♂P2
♀F1 x ♂P1
recíprocos)
y
♀P2 x ♂F1 (cruzamientos recíprocos)
y
♀P1 x ♂F1 (cruzamientos
“Para el retrocruzamiento de prueba, en el caso de los
genes que manifiestan herencia dominante, no existe
ninguna diferencia aparente entre los individuos
heterocigóticos (Aa) y los homocigóticos (AA), pues
ambos individuos presentarían un fenotipo
Fig. 4-3 Obtenida de:
http://payala.mayo.uson.mx/QOn
amarillo.
La prueba del retrocruzamiento, o simplemente line/genemende.html#GlossRetro
cruzamiento
cruzamiento prueba, sirve para diferenciar el individuo homo del heterocigótico.
Consiste en cruzar el fenotipo dominante con la variedad homocigota recesiva
(aa).
Si es homocigótico, toda la descendencia será igual, en este caso se cumple la
primera Ley de Mendel”3. Fig. 4-3
Pero si el fenotipo dominante (amarillo) es
heterocigótico, en la descendencia volverá a aparecer el
carácter recesivo en una proporción del 50%. Fig. 4.4
Con los resultados de sus experimentos, Mendel logró
deducir que la herencia se transmite por algún tipo de
partículas (genes), refutando por lo tanto lo que hasta
ese entonces se creía que se daba por la
mezcla de secreciones, y; que la herencia sigue
normas estadísticas sencillas, elaborando los
siguientes enunciados o “Leyes de Mendel”:
Fig. 4-4 Obtenida de:
http://payala.mayo.uson.mx/QOnline/g
enemende.html#GlossRetrocruzamient
o
LEYES DE MENDEL
“Las tres leyes de Mendel explican y predicen cómo van a ser los caracteres
físicos (fenotipo) de un nuevo individuo. Frecuentemente se han descrito como
«leyes para explicar la transmisión de caracteres» (herencia genética) a la
descendencia. Desde este punto de vista, de transmisión de caracteres,
estrictamente hablando no correspondería considerar la primera ley de Mendel
(Ley de la uniformidad). Es un error muy extendido suponer que la uniformidad
de los híbridos que Mendel observó en sus experimentos es una ley de
transmisión, pero la dominancia nada tiene que ver con la transmisión, sino con
3
http://payala.mayo.uson.mx/QOnline/genemende.html#GlossRetrocruzamiento
5
la expresión del genotipo. Por lo que esta observación mendeliana en
ocasiones no se considera una ley de Mendel. Así pues, hay tres leyes de
Mendel que explican los caracteres de la descendencia de dos individuos, pero
solo son dos las leyes mendelianas de transmisión: la Ley de segregación de
caracteres independientes (2ª ley, que, si no se tiene en cuenta la ley de
uniformidad, es descrita como 1ª ley) y la Ley de la herencia independiente de
caracteres (3ª ley, en ocasiones descrita como 2ª Ley)”4.
Primera ley de Mendel: Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera
generación (F1).
“Si se cruzan dos líneas puras que difieren en un
carácter, la primera generación filia es uniforme y
está formada por individuos idénticos que
presentan solo uno de los caracteres alternativos
paternos”5. Fig. 4-5
Mendel estudió el color de los guisantes y llego a
Fig. 4-5Obtenida de:
esta conclusión al observar que el color amarillo
http://payala.mayo.uson.mx/QOnline/gene
era el que aparecía siempre y entonces era
mende.html#GlossRetrocruzamiento
dominante sobre el verde; por lo tanto el alelo A
que da el color amarillo domina sobre el alelo a
que da el color verde (A>a). Mendel cruzó individuos de genotipo AA con
individuos de genotipo aa (fenotipos amarillo y verde respectivamente).
Segunda Ley de Mendel: Ley de la segregación independiente de los
caracteres.
“Los factores que se transmiten de generación en
generación se separan (segregan) en los
parentales y se unen al azar en los descendientes
para definir las características de los nuevos
individuos”6.
“Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de
la primera generación (F1) del experimento anterior y
las polinizó entre sí. Del cruce obtuvo semillas
amarillas y verdes en la proporción que se indica en la
figura. Así pues, aunque el alelo que
Fig. 4-6 Obtenida de: http://www.quimicaweb.net/Webdetermina la coloración verde de las
alumnos/GENETICA%20Y%20HERENCIA/Paginas/5.htm
semillas parecía haber desaparecido en
la primera generación filial, vuelve
manifestarse en esta segunda generación”7.
4
http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Mendel
http://ficus.pntic.mec.es/rmag0063/recursos/php/mendel/mendel.php
6
http://ficus.pntic.mec.es/rmag0063/recursos/php/mendel/mendel.php
7
http://www.quimicaweb.net/Web-alumnos/GENETICA%20Y%20HERENCIA/Paginas/5.htm
5
6
Tercera Ley de Mendel: Ley de la distribución independiente o de la libre
combinación de los caracteres hereditarios.
“Si se consideran dos caracteres simultáneamente, las segregaciones de
los factores genéticos no interfieren entre sí; es decir, los factores que
determinan un carácter se heredan independientemente de los que
determinan
el
otro.
Mendel estudió el color y la forma de los guisantes para llegar a sus
conclusiones. Al igual que con el color, observó que la forma lisa era dominante
sobre la rugosa, determinando que el alelo L (liso) domina sobre el l (rugoso)
(L>l). Cruzó individuos dihomocigóticos dominantes (genotipo AALL y fenotipo
Amarillo Liso) con individuos dihomocigóticos recesivos (genotipo aall y
fenotipo verde rugoso)”8.
Entonces realizó el primer cruzamiento entre
líneas puras, obteniendo en F1 lo esperado, es
decir todas las semillas amarillas lisas, entonces
pasó a la segunda fase que fue el cruzamiento
entre individuos de F1, y entonces obtuvo los
siguientes resultados:
315 semillas amarillas y lisas.
101 semillas amarillas y rugosas
108 semillas verdes y lisas
32 semillas verdes y rugosas
Fig. 4-7 Obtenida de:
Como se puede observar muy cerca de la
relación 9:3 – 3:1
http://www.mendel.es/leyes-demendel
Mendel llegó a esta conclusión después de analizar el cruzamiento del dihíbrido
y la elección de estos dos caracteres fue casual, pues ignoraba por completo la
disposición de los genes.
De esta forma, calculó qué probabilidad tiene una planta de poseer
simultáneamente semillas amarillas y de contorno liso, multiplicando las
probabilidades individuales de que aparezca cada rasgo. En un individuo, los
factores pertenecientes a un determinado carácter se separan durante la
formación de los gametos independientemente de otros factores que
determinan otros caracteres. Esta regla solo se cumple en los genes que no
están ligados, es decir se encuentran en cromosomas diferentes.
“Por tanto, no hay duda de que a todos los caracteres que intervinieron en los
experimentos se aplica el principio de que la descendencia de los híbridos en
que se combinan varios caracteres esenciales diferentes, presenta los términos
8
http://ficus.pntic.mec.es/rmag0063/recursos/php/mendel/mendel.php
7
de una serie de combinaciones, que resulta de la reunión de las series de
desarrollo de cada pareja de caracteres diferenciales.
1.2
Transcripción de la Información Genética
Es el proceso por el que se transmite la in formación contenida en el ADN al
ARN. Este proceso se lleva a cabo por la ARN polimerasa que utiliza como
molde una de las dos hebras del ADN, la denominada hebra codificante.
Durante el proceso de transcripción se reconoce un sitio específico de la
molécula de ADN en el que se van a unir las enzimas del complejo de ARN
polimerasa. Este sitio específico se denomina promotor del gen y permite que
se produzca la transcripción. Genes sin promotores no pueden ser transcritos
aunque un promotor puede servir para transcribir varios genes seguidos que
forman lo que se denomina un operón.
En células procarióticas existe una serie de proteínas que pueden un irse a la
ARN polimerasa controlando a qué promotores se puede unir ésta y regulando
así la expresión génica. Estas proteínas se denominan factores sigma. En
células eucarióticas la unión de la ARN polimerasa a un promotor o a otro viene
regulada por la unión de otras muchas proteínas que, de alguna forma, dirigen
la unión de la polimerasa al promotor conveniente.
No todas las moléculas de ARN que se sintetizan en una célula van a ser
traducidas en proteínas. La gran mayoría de las moléculas de ARN tienen otras
funciones estructurales o enzimáticas diferentes de la transmisión de la
información genética. Son las moléculas de ARN transferente (que sirve para
activar los aminoácidos de manera que puedan ser polimerizados en proteínas)
y las de ARN ribosomal que sirven para que estos orgánulos celulares puedan
desarrollar su función. Constantemente se van encontrando nuevas moléculas
de ARN con función diferente a la de transmisión de la información genética.
En cualquier caso, éstas moléculas especiales de ARN son sintetizadas por un
procedimiento de transcripción similar al descrito aunque el complejo
enzimático de la ARN polimerasa pueda ser algo diferente.
Cuando una parte de la información contenida en la molécula de ADN debe ser
utilizada en el citoplasma de la célula para la construcción de las proteínas, ella
es transcrita bajo la forma de una pequeña cadena de ácido ribonucleico, el
ARN mensajero (ARNm), utilizando las mismas correspondencias de bases
que el ADN visto anteriormente, pero con la diferencia de que la timina es
reemplazada por el Uracilo. Uno a uno se van añadiendo los ribonucleótidos
trifosfato en la dirección 5´a 3´, usando de molde sólo una de las ramas de la
cadena de ADN y a la ARN polimerasa como catalizador.
La operación de trascripción no puede tener lugar salvo que dos secuencias
nucleotídicas particulares estén presentes en el ADN: la promotora al comienzo
de la secuencia, que es distinta en las eucariotas y en los procariotas, y la de
corte propiamente dicha que en las procariotas sólo existe al final de la
secuencia. Las eucariotas presentan en esta región una señal que induce la
cópula de un precursor más grande.
1.2.1) Enzimas de la transcripción en eucariotas.
8
El núcleo de eucariontes contiene tres tipos de ARN polimerasas:



“ARN polimerasa I (localizada en el nucléolo) transcribe los genes de
ARN ribosomal. El transcrito primario producido corresponde a un prerARN que posteriormente sufre algunas modificaciones para
transformarse en una rARN maduro.
ARN polimerasa II (se encuentra en el núcleo) transcribe los genes que
codifican para proteína y el transcrito primario corresponde a un ARN
nuclear heterogéneo (hnARN), que son los precursores del ARN
mensajeros citoplasmático.
ARN polimerasa III (nucleoplasmática) transcribe el rARN (ARN
ribosomico) y los tARNs (ARN de transferencia)”9.
Todas las polimerasas eucariotas son grandes moléculas con masas que
exceden los 500 kDa.
Ellas contienen dos sub-unidades con masas
superiores a 100 kDa, cada una de las cuales es una polimerasa específica y
además poseen 12 sub-unidades menores, algunas de las cuales son
comunes a los tres tipos de polimerasas. La precisa función de cada subunidad es aún desconocida.
Región promotora para la actividad de ARN polimerasa I
“Para el caso particular de la ARN polimerasa I que sintetiza el ARN ribosomal,
en el gen (ADN) para el rARN presenta una región promotora de 150 pares de
bases, sin embargo, existen copias imperfectas del largo total del promotor
desde el sitio de inicio de la transcripción hasta el sitio de terminación, y entre
estas regiones hay múltiples copias de 60 ó 81 pares de bases de la región
promotora. Las copias 60/81 estimulan la transcripción del verdadero promotor
y puede estar involucrado en la unión de un factor presente en cantidades
limitadas”10. Las copias totales de los promotores pero imperfectos son
capaces de iniciar la síntesis de ARN, pero este efecto termina antes de
alcanzar la verdadera región promotora.
Región promotora para la ARN polimerasa II.
Los genes transcritos por la polimerasa II producen los ARN mensajeros.
Estos incluyen los genes que codifican a las proteínas que son expresadas
constitutivamente (que siempre son expresadas) en todos los tejidos y aquellos
genes que solamente son expresados en un tejido particular de un organismo
multicelular o que está regulado por la presencia o ausencia de un sustrato
particular, hormona o estímulo ambiental. Los promotores para la ARN
9
http://www.hispanoamericano.cl/descargas/central_apuntes/ciencias/2semestre/Guia4_transcripcion%20y%20traduccion.p
df
10
www.inmaculadavaldivia.cl/.../transcripcion%20del%20ADN%20IV...
9
polimerasa II están localizados en el lado 5’ del sitio de inicio de la
transcripción.
“Estas secuencias tienen la función de unir los factores de transcripción
específicos en vez de dirigir los puntos de contacto con la ARN polimerasa II,
como ocurre en procariontes.
Varios promotores que están relativamente
cercanos al punto de inicio de la transcripción, son necesarios pero
normalmente insuficientes para que se realice una eficiente expresión de los
genes por la enzima ARN polimerasa II”11.
Además existen otros tipos de secuencias en el ADN molde llamadas
“ENHANCER” que no tienen actividad promotora por sí mismas, pero que
pueden estimular la transcripción y pueden actuar sobre considerables
distancias de varios kilobases del sitio de inicio de la transcripción. Una
característica de los “enhancer” es que realizan su acción independiente de la
orientación que ellos tengan. El transcrito primario de la ARN polimerasa II,
son conocidas colectivamente como ARNs nucleares heterogéneos. Estos
pueden llegar a ser grandes moléculas (sobre 10 kilobases) debido que
contiene aún los intrones (secuencia que no son traducidas a proteína) en la
secuencia de ARN, pero ellas no estarán presentes en el ARN maduro.
SINTESIS DE ARN MENSAJEROS
La síntesis de un mARN en eucariontes:
1.
2.
3.
4.
5.
Comienza la transcripción de un ADN cuando una ARN polimerasa se
encuentra a 20 o 30 nucleótidos después de la secuencia TATA.
Cuando el transcrito (ó ARN) ha alcanzado 30 nucleótidos de largo, en su
extremo 5’ es colocado una guanosina unido a un grupo trifosfato que
además es metilado.
La ARN polimerasa se mueve a lo largo del ADN transcribiendo tanto
exones como intrones. Hasta que se transcribe la secuencia AAUAAA,
después de cerca de 20 nucléotidos de esta secuencia, el transcrito es
cortado;
la reacción probablemente involucra una
pequeña
ribonucleoproteína (snRNP) que contiene una molécula de ARN (“U1
ARN”) rico en uracilo.
Una enzima adiciona una secuencia de 150 a 200 adeninas en el extremo
3’ de la hebra de ARN naciente.
El transcrito es procesado y son cortados los intrones, probablemente con
la ayuda de otras snRNPs; y nuevamente U1 ARN se une a una secuencia
complementaria (que incluye GU) en el comienzo del intron, también en
11
http://www.hispanoamericano.cl/descargas/central_apuntes/ciencias/2semestre/Guia4_transcripcion%20y%20traduccion.p
df
10
este proceso participan otras 6 moléculas de ARN (denominadas
U2,U3,...U7)
6. Los intrones son doblados y
cortados
7. Los exones son unidos para
formar finalmente el ARN
mensajero maduro
La mayoría de los genes en
eucariontes
superiores
son
discontinuos.
Las secuencias Fig. 1-16 Obtenida de:
que se codificaran en estos genes http://www.maph49.galeon.com/arn/tcproc.h
(exones) son separadas por tml
secuencias que no son traducidas (intrones), que son removidos en la
conversión del transcripto primario a mARN maduro.
ARN Polimerasa III
Los genes transcritos por la ARN polimerasa III (rARN, tARN y varios ARNs
nucleares y citoplasmáticos pequeños) usualmente contiene menos de 300
nucléotidos. Genes de rARN no contienen intrones mientras que muchos
genes de tARN poseen pequeños intrones.
Región Promotora para la acción ARN polimerasa III.
“El control de transcripción mejor estudiada es del gen rARN, que
inesperadamente tiene una secuencia promotora dentro de su secuencia
transcrita.
Esta región interna promotora demostró ser esencial para la
transcripción de los genes rARN. En la regulación de las síntesis de rARN
existen factores llamados: TFIIIA, TFIIIC, que son requeridos para una
transcripción eficiente”12.
Modificaciones Post Transcripcionales
Muchos ARNs son modificados químicamente (Ej. metilados) y escindidos o
cortados después de la transcripción. Los mARNs son modificados por
acoplamiento de una larga cadena de poli-A a su extremo 3’. Los rARNs se
generan a partir de una larga cadena precursora que finalmente es escindida
para rendir los ARNs maduros.
1.3 Traducción de la Información Genética
12
http://www.hispanoamericano.cl/descargas/central_apuntes/ciencias/2semestre/Guia4_transcripcion%20y%20traduccion.p
df
11
Es el proceso por el que la información genética contenida en el ADN y
transcrita en una ARN mensajero va a ser utilizada para sintetizar una proteína.
El proceso de lleva a cabo en los ribosomas.
Para que un ribosoma pueda reconocer una ARN mensajero y utilizarlo para
sintetizar una proteína, el ARN tiene que contener, además de la serie de
nucleótidos que llevan la secuencia de la proteína, otras secuencias que
permitan al ribosoma unirse al ARN, saber dónde ha de iniciarse la traducción
de la secuencia (el denominado codón de iniciación), saber dónde debe
terminar la traducción (codón de terminación) y saber en qué punto de la
molécula de ARN mensajero deben separarse éste y el ribosoma.
Los ribosomas de las células procarióticas son diferentes de los de l as células
eucarióticas como puede comprobarse por su diferente susceptibilidad a
antibióticos ribosomales. Por otra parte, la traducción en células procarióticas
ocurre simultáneamente a la transcripción del gen, mientras que en las células
eucarióticas, la traducción se produce sólo una vez que el ARN mensajero ha
llegado al citoplasma y a la zona donde se encuentran los ribosomas, por lo
que nunca es simultánea con la transcripción.
La traducción del mensaje genético desde el ARNm hasta una proteína no es
suficiente, en algunos casos, para que se exprese correctamente. Es necesario
que el polipéptido que se va sintetizan do por el ribosoma se pliegue de forma
adecuada para que pueda desarrollar su función biológica correctamente; sin
embargo, en muchos casos esto no ocurre de
una manera completamente espontánea: es
necesario el concurso de un grupo de
proteínas
esenciales
denominadas
chaperoninas (anglicismo que viene a
significar proteínas tutoras o, si se quiere,
tutorinas) que ayudan al péptido naciente a
adquirir la configuración tridimensional
correcta.
Estas
proteínas
son
muy
importantes, por otra parte, para corregir
errores pequeños que se produzcan en
proteínas maduras y que causan su
inactivación o bajada de rendimiento.
Fig. 1-18 Obtenidas de:
La información contenida el ADN está http://www.botanica.cnba.uba.ar/P
organizada en forma de tripletes. Cada akete/3er/LosCompuestosOrganicos
triplete constituye una de las posibles /1111/Traduccion.htm
combinaciones de tres nucleótidos.
Un gen no sintetiza de forma directa un polipéptido. Para que pueda
sintetizarse, la información genética que contiene el ADN en forma de triplete
tiene que ser decodificada. La molécula intermedia en este proceso es el
ARN.
La descodificación de la información del ADN se realiza entonces en dos fases:
12
a. Transcripción del mensaje. Consiste en copiar la información genética
contenida en el ADN, a una molécula de ARNm y que acabamos de
revisar.
b. Traducción del mensaje. Consiste en traducir el mensaje contenido en
le ARNm al lenguaje de las proteínas. El ARNm traslada la información
desde el núcleo hasta el citoplasma donde los ribosomas “leen” la
información en forma de tripletes. Cada uno de estos tripletes se llama
codón y se “traducen” al lenguaje de las proteínas siguiendo un código
en el que cada codón especifica un aminoácido concreto, que es
transportado a los ribosomas mediante el tRNA. De esta manera, la
secuencia de bases del ARNm
establece el orden al que se van
añadiendo los aminoácidos en la
cadena polipeptídica que forma la
proteína.
1.3.1) Componentes del equipo de
traducción ARN mensajero. El ARN
Fig. 1-19 Obtenidas de:
mensajero
(ARNm)
transmite
la
http://www.efn.uncor.edu/dep/biol
información genética almacenada en el
ogia/intrbiol/adntema2.htm
ADN. Mediante el proceso conocido
como transcripción, secuencias específicas de ADN son copiadas en forma de
ARNm que transporta el mensaje contenido en el ADN a los sitios de síntesis
proteica (los ribosomas).
“ARN de transferencia y aminoácidos.
Los aminoácidos (componentes de las
proteínas) son unidos a los ARN de
transferencia (ARNt) que los llevarán
hasta el lugar de síntesis proteica, donde
serán encadenados uno tras otro. La
enzima
aminoacil-ARNt-sintetasa
se
encarga de dicha unión, en un proceso
que consume ATP”13.
Ribosomas. Los ribosomas son los
orgánulos citoplasmáticos encargados de
la biosíntesis proteica; ellos son los Fig. 1-20 Obtenida de:
encargados de la unión de los http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/L
aminoácidos que transportan los ARNt osCompuestosOrganicos/1111/Traduccion.htm
siguiendo la secuencia de codones del
ARNm según las equivalencias del código genético.
13
http://es.wikipedia.org/wiki/Bios%C3%ADntesis_proteica
13
1.3.2) Iniciación de la traducción
En esta primera etapa de la biosíntesis de proteínas, el ARNm se une a la
subunidad menor de los ribosomas. A éstos se asocia el aminoacil-ARNt
mediante un triplete de nucleótidos denominado anticodón, que se asocia al
primer codón del ARNm según la complementariedad de las bases. A este
grupo de moléculas se une la subunidad ribosómica mayor, formándose el
complejo ribosomal o complejo activo. Todos estos procesos están catalizados
por los llamados factores de iniciación
(FI). El primer codón que se traduce
es generalmente el AUG, que
corresponde con el aminoácido
metionina
en
eucariotas.
En
procariotas es la formilmetionina.
1.3.3) Elongación de la cadena
polipeptídica
Los ribosomas poseen dos sitios de
unión o centros. “El centro peptidil o
sitio P, donde se sitúa el primer
aminoacil-ARNt y el centro aceptor de
nuevos aminoacil-ARNt o sitio A. El Fig. 1-21 Obtenida de:
http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3
carboxilo terminal (-COOH) del
er/LosCompuestosOrganicos/1111/Traducc
aminoácido iniciado se une con el
ion.htm
amino terminal (-NH2) del aminoácido
siguiente mediante enlace peptídico”14. Esta unión es catalizada por la enzima
peptidil transferasa. El centro P queda pues ocupado por un ARNt sin
aminoácido. El ARNt sin aminoácido sale del ribosoma. Se produce la
translocación ribosomal. El dipeptil-ARNt queda ahora en el sitio P. Todo ello
es catalizado por los factores de elongación (FE). Según la terminación del
tercer codón, aparece el tercer aminoacil-ARNt y ocupa el centro A. Luego se
forma el tripéptido en A y posteriormente el ribosoma realiza su segunda
translocación. Estos pasos se pueden repetir múltiples veces, hasta cientos de
veces, según el número de aminoácidos que contenga el polipéptido. La
traslocación del ribosama implica el desplazamiento del ribosoma a lo largo de
ARNm en sentido 5'-> 3'.
1.3.4) Terminación de la síntesis de la cadena polipeptídica
14
http://es.wikipedia.org/wiki/Bios%C3%ADntesis_proteica
14
“La terminación ocurre cuando uno de los tres codones de terminación entra en
el sitio A”15. Los codones UAA, UAG y UGA son señales de paro que no
especifican ningún aminoácido y se
conocen como codones de terminación;
determinan el final de la síntesis proteica.
No existe ningún ARNt cuyo anticodón
sea complementario de dichos codones
y, por lo tanto, la biosíntesis del
polipéptido se interrumpe. Indican que la
cadena polipeptídica ya ha terminado.
Este proceso viene regulado por los
factores de liberación, de naturaleza
proteica, que se sitúan en el sitio A y
hacen que la peptidil transferasa
Fig. 1-22 Obtenida de:
separe, por hidrólisis, la cadena
http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/L
polipeptídica del ARNt. Un ARNm,
osCompuestosOrganicos/1111/Traduccion.htm
si es lo suficientemente largo,
puede ser leído o traducido, por varios ribosomas a la vez, uno detrás de otro.
Al microscopio electrónico, se observa como un rosario de ribosomas, que se
denomina polirribosoma o polisoma.
Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero que queda
libre puede ser leído nuevamente y es muy frecuente que antes de que finalice
una proteína ya está comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de
ARN mensajero, está siendo utilizada por varios ribosomas simultáneamente.
1.3.5) Modificaciones postraducción
Algunas proteínas emergen del ribosoma preparadas para ejercer su función
de inmediato, mientras que otras experimentan diversas modificaciones
postraducción, que pueden conducir a la proteína a la adquisición de su forma
funcional, a su traslado a un compartimento subcelular determinado, a su
secreción al exterior de la célula, etc. “Las modificaciones postraduccionales
ocurren mediante cambios químicos de los aminoácidos que constituyen las
proteínas y pueden ser de muchos tipos”16.
Plegamiento
Muchas proteínas adquieren espontáneamente desde su formación, la correcta
conformación tridimensional, pero otras muchas solo adquieren la
conformación correcta después con la ayuda de una o más proteínas
chaperonas. Las chaperonas se unen reversiblemente a regiones hidrofóbicas
15
16
http://es.wikipedia.org/wiki/Traducci%C3%B3n_(gen%C3%A9tica)
http://es.wikipedia.org/wiki/Modificaci%C3%B3n_postraduccional
15
de las proteínas y a los intermediarios de plegamiento; pueden estabilizar
intermediarios, mantener proteínas desplegadas para que pasen con facilidad a
través de membranas, ayudar a desplegar segmentos plegados
incorrectamente, impedir la formación de intermediarios incorrectos o impedir
interacciones inadecuadas con otras proteínas.
Glucosilación
“La glucosilación es la adición de uno o más glúcidos a una proteína lo que da
lugar a las glucoproteínas, que son esenciales en los mecanismos de
reconocimiento celular. La glucosilación puede implicar la adición de unas
pocas moléculas glucocídicas o de grandes cadenas ramificadas de
oligosacáridos. Existe un centenar de glucosiltransferasas distintas, las
enzimas encargadas de realizar este proceso. El mecanismo es básicamente el
mismo en todos los casos; un azúcar es transferido desde un sustrato dador
activado hasta un aceptor apropiado”17.
Proteólisis parcial
La proteólisis parcial es una etapa frecuente en los procesos de maduración de
las proteínas. Pueden eliminarse secuencias de aminoácidos en ambos
extremos o en el interior de la proteína, por ejemplo, son esenciales en la
maduración de la insulina.
Modificación de aminoácidos
“Sólo 20 aminoácidos están codificados genéticamente y son incorporados
durante la traducción. Sin embargo, las modificaciones postraducción conducen
a la formación de 100 o más derivados de los aminoácidos. Las modificaciones
de los aminoácidos juegan con frecuencia un papel de gran importancia en la
correcta funcionalidad de la proteína”18.
Son numerosos los ejemplos de modificación postraducción de aminoácidos.
La formación postraducción de puentes disulfuro, básicos en la estabilización
de la estructura terciaria de las proteínas está catalizada por una disulfuro
isomerasa. La traducción comienza con el codón "AUG" que es además de
señal de inicio significa el aminoácido metionina, que casi siempre es eliminada
por proteólisis.
17
18
http://es.wikipedia.org/wiki/Bios%C3%ADntesis_proteica
http://es.wikipedia.org/wiki/Bios%C3%ADntesis_proteica
16
Fig. 1-23 Imágenes obtenidas de:
http://www.youtube.com/watch?v=vAtdvsXVNuc
1.4 APLICACIONES DE LA GENETICA
Las aplicaciones genéticas son una rama de la ciencia biológica, cuyos
descubrimientos posibilitaron aplicaciones que, hace poco menos de 25 años,
parecían imposibles. las aplicaciones genéticas más conocidas que se han
desarrollado son la biotecnología y la ingeniería genética, las que usan los
conocimientos genéticos para incorporar nuevas técnicas para la mejora en
distintos sectores, como son el caso de la industria, la medicina, la agricultura,
la ganadería, entre otros.19
19
http://es.wikipedia.org/wiki/Bios%C3%ADntesis_proteica
17
En los seres humanos, las aplicaciones genéticas sirven a la medicina para
detectar tempranamente enfermedades hereditarias y, de esta manera, poder
combatirlas. El desarrollo del estudio del genoma humano ha servido para
describir todo el ADN del cuerpo del hombre, lo que permitió el desarrollo y la
investigación sobre nuevas técnicas aplicables.
En el caso de la biotecnología, ésta explota los recursos biológicos a través del
control o la medicación de las células, ya sean de origen animal, vegetal o de
microorganismos. La biotecnología es una de las ciencias más modernas y
avanzadas, pero aplica recursos que se han puesto en práctica desde la edad
antigua, ya que en esas épocas ya se realizaban mejoras en las razas de
animales, mejoras en las plantas o fabricación de pan.
18
El término específico de biotecnología fue puesto en boga en la década de
1970, cuando apareció la ingeniería genética.
La ingeniería genética es un recurso de la biotecnología, la cual se sustenta en
la manipulación del material genético de las células o de un virus, con el fin de
obtener conocimientos para combatir enfermedades o regeneramiento de
tejidos. La manipulación genética es realizada mediante la introducción de
herramientas bioquímicas, entre las que se cuentan las enzimas, las nucleasas
de restricción (las cuales son capaces de reconocer y cortar secuencias
específicas de ADN), las ligasas, que unen fragmentos de ADN de distintas
procedencias, las ADN polimerasas, las que resisten al calor, entre otras
enzimas que provienen de diversas bacterias y virus.
19
“Para introducir nuevos gérmenes y lograr que un ADN modificados e integre
correctamente a otros organismos, se pueden utilizar virus recombinantes,
introduciendo material genético en un determinado gen. Luego se utilizan como
vectores, los cuales se muestra el gen deseado en todas las células que infecte
el virus”.20
Al introducir el gen humano de la insulina en el material genético de una
bacteria, se obtiene una bacteria recombinante, que a su vez producirá insulina
humana. Uno de los granes avances de la biotecnología médica, es lograr
producir sustancias terapéuticas, como el caso de la insulina, las vacunas o los
antibióticos.
Los seres transgénicos son otro eslabón e las aplicaciones genéticas. A través
de un mecanismo muy complejo se logra introducir una parte de ADN de un
ser, cuyo interés es por alguna característica en particular, en el ADN de otro
ser. De esta manera se produce una bacteria, una especie vegetal o animal,
20
http://biologia.laguia2000.com/biologia/aplicaciones-de-la-genetica
20
con la información genética normal de su especie, aunque con una nueva
información en sus células. Estos microorganismos que se obtienen a través de
estas manipulaciones genéticas, se llaman microorganismos recombinantes.
Por su parte, las plantas y animales que se obtienen mediante estos procesos
se conocen como seres transgénicos
21
CAPITULO
II
PRUEBAS DE
PATERNIDAD
22
2.1.- Breve síntesis histórica de las Pruebas de Paternidad
Fig. 2-1 Obtenida de: http://www.pruebadepaternidad.info/?p=168
Es de conocimiento histórico que la determinación de la paternidad era una
preocupación inclusive en tiempos antes de Cristo. Es clásico el caso del hijo
que Cleopatra llevó desde Egipto hasta Roma imputando su paternidad a Julio
César y creando un problema político en Roma que terminó con el asesinato
del propio Julio César. ‘’En la antigua Cartago, la incertidumbre sobre la
paternidad la resolvía una junta de personas notables e idóneas mediante la
comparación fenotípica del presunto padre con el hijo, cuando este ya había
23
llegado a los dos años de edad. Si el resultado era la inclusión de paternidad, el
hijo adquiría todos los derechos de un ciudadano cartaginés; si era la exclusión
de la paternidad, se terminaba con la vida del hijo (Shapiro et al, 1993).”21
“Los desarrollos más importantes para resolver estos problemas recién se
empezaron a dar en el Siglo XX: a) Cuando Karl Landsteiner en el año 1900
describió el sistema de grupos sanguíneos ABO (antígenos tipo A ó tipo B que
podían o no estar asociados a los glóbulos rojos) y b) Cuando varios años
después (hacia 1915) la comunidad científica reconoció y aceptó que la forma
de heredar dichos antígenos seguía un patrón descrito a fines del siglo XIX por
Gregor Mendel en sus experimentos con vegetales. El patrón mendeliano de la
herencia del sistema ABO fue dilucidado por Felix Bernstein en 1924”22.
Legalmente, la determinación de paternidad mediante el análisis de los grupos
sanguíneos ABO fue utilizada por primera vez en Alemania en 1924, y su
impacto fue tan grande se llegó a procesar más de 5,000 casos legales sólo
entre 1924 y 1929. La utilidad de la determinación de paternidad mediante la
comparación de los grupos sanguíneos del presunto padre, la madre y el
niño(a) se notaba fundamentalmente en los casos de exclusión. En estos casos
la probabilidad de paternidad era de exactamente cero por ciento. Sin embargo,
en grupos humanos de poca variabilidad étnica la preponderancia local de
ciertos tipos de grupos sanguíneos hacía que en la mayoría de los casos sólo
se concluyera que el hombre era probable que pudiera ser el padre biológico
de la criatura. Sin embargo, mientras más común era el tipo sanguíneo del
padre presunto en el grupo étnico de la localidad, menor era su probabilidad de
paternidad.
“Entre los años 1940 y 1970 ocurrieron avances importantes pues Levine y
Stetson en 1940 descubrieron el sistema Rh y en años sucesivos nuevos
subgrupos sanguíneos empezaron a ser descritos. Sin embargo, aún persistía
el problema de que lo que único que se podía saber con 100% de certeza era
si el padre presunto en efecto NO era el padre biológico; es decir si aquel era
excluido como padre. La metodología disponible hasta entonces no hacía
posible designar con ningún grado de certeza importante si un padre presunto
SÍ era en efecto el padre biológico (caso de inclusión)”23.
El descubrimiento de los antígenos asociados a los glóbulos blancos llamados
sistema HLA (Human Leukocyte Antigen) permitió que hubiera un método más
sofisticado para determinar paternidad ya que estos también seguían un patrón
hereditario mendeliano. Sin embargo, recién cuando se pudo usar la tecnología
del ADN aplicada a los antígenos HLA se pudo conseguir probabilidades de
21
La verdad genética de la paternidad, María Luisa Judith Bravo Aguiar, Editorial Universidad de
Antioquia, 2009, ISBN: 978-958-714-054-5
22
http://www.xpertia.com/home.asp?tip=usu&item=pregunta&id=5&id_item=123575&idr=98023
23
http://www.pruebadepaternidad.info/
24
paternidad que se aproximaban al 80%. Sin embargo, este era un valor aún
insuficiente para contar con la capacidad de designar inequívocamente al
verdadero padre biológico. Es importante resaltar que hoy en día hay algunos
laboratorios que equivocadamente persisten en ofrecer pruebas de HLA
hechas por ADN para determinación de paternidad, siendo la verdadera utilidad
actual de este método el determinar histocompatibilidad previa a trasplantes de
órganos.
“En 1985 se describió por primera vez el uso de la técnica conocida como
RFLP (restriction fragment length polymorphisms) para análisis de
paternidad’’24.
En esta técnica, se utiliza las llamadas enzimas de restricción, para cortar el
ADN en sitios previamente conocidos por su gran variabilidad (regiones
hipervariables) en la búsqueda de una secuencia específica. Los fragmentos
resultantes se colocan en una matriz hecha de un gel. Una corriente eléctrica
se aplica al gel y los fragmentos (que tienen carga negativa) migran a lo largo
del gel (dirigiéndose al polo positivo), de manera tal que los fragmentos
pequeños logran movilizarse más lejos, y los fragmentos más grandes son más
lentos. Los fragmentos así separados son transferidos a una membrana de
nylon, la cual es luego expuesta a una sonda de ADN marcada, que no es más
que un pequeño segmento sintético de ADN que reconoce específicamente - y
por tanto se une específicamente - a un segmento único (locus)del ADN de la
persona que se está examinando.
Aun que la técnica RFLP se sigue usando en algunos laboratorios pero
tecnológicamente hoy en día es considerada obsoleta. Desde mediados de los
1990s y hasta la actualidad, la técnica que es considerada como tecnología de
punta es la que hace uso de la hipervariabilidad natural de ciertas regiones
“silenciosas” (no codificantes) del ADN conocidas como STR o Short Tandem
Repeats.
Con el perfeccionamiento de las técnicas moleculares, se adoptó los
microsatélites o STRs y algunos otros marcadores de secuencia del ADN, con
los cuales, bajo condiciones estrictamente controladas, es posible resolver
todas las disputas de paternidad; excluir a todos los varones falsamente
acusados, o incluir con una probabilidad a la certeza (0.999999/1).
2.2.- Utilización de los Grupos ABO en las Pruebas de Paternidad
La utilización de los grupos ABO para determinación de Paternidad, se basa
en las leyes de la herencia mendeliana, pues puede concluirse que si un
carácter dominante aparece en un hijo, forzosamente tiene que estar presente
24
http://biogenomica.com/historia.htm
25
en uno de los progenitores, y si no se da en la madre necesariamente tendrá
que existir en el padre biológico; si no existiera en el presunto padre, con toda
seguridad podría decirse que no es el padre biológico.
La herencia de caracteres fue considerada desde tiempos muy antiguos, tanto
es así que Fruruhata describe que en la China antigua, para determinar la
paternidad se vertía sangre del padre y del hijo gota a gota en una vasija con
de agua, la formación de un precipitado indicaría la ausencia de paternidad.
Este procedimiento se señala en el tratado de Sen-en-roku, (1247)
Fig. 2-2 Obtenida de:
http://carmelourso.wordpress.com/category/maternidad-y-paternidad/
Evidentemente la técnica no podía ser más imprecisa, pero marcaba el inicio
de las pruebas de los grupos sanguíneos utilizadas en la actualidad.
En 1899 Shattock informó sobre la aglutinación de eritrocitos de algunas
personas con el suero de otras e interpretó este fenómeno como anormal, fue
Karl Landsteiner quién descubrió las diferencias de la sangre entre grupos de
personas y con su teoría sobre la especificidad de las reacciones serológicas
(1900) dio inicio a la era inmunológica de la historia de la transfusión
sanguínea.
Landsteiner dividió las personas, de las cuales estudió su sangre, en tres
grupos: grupo O, A y B, obviamente la palabra grupo se refería al grupo de
personas pero después el uso y la costumbre llevaron a hablar de grupos
sanguíneos.
26
“En 1902 Descastello y Sturdi descubrieron al grupo AB. La nomenclatura
aceptada en 1928 por la Liga de las Naciones fue la de Jansky quién propuso
cuatro grupos sanguíneos: A, B, O, AB”25.
Posteriormente tras múltiples observaciones se llego a constatar que los
principales grupos sanguíneos en el hombre, presentaban el hecho curioso de
estar inmunizados espontáneamente contra los antígenos individuales que no
posee. Esta inmunidad consiste en la presencia de aglutininas, que tienen la
propiedad de aglutinar y después destruir los glóbulos rojos que contengan el
antígeno específico diferente al de su propia sangre. Landsteiner pudo
comprobar que en distintos individuos aún de la misma especie, existen
sangres incompatibles, es decir, observó el fenómeno de sangres
contrapuestas que si se mezclaban una de ellas hacía coagular a la otra” 26.
Como en el grafico 2-4.
OVULO
También quedó claro que las aglutininas presentes en la sangre son
transmitidas hereditariamente según la teoría de Bernstein, quien en 1924
demostró que los 4 grupos del
sistema
ABO
estaban
condicionados por la presencia de
tres genes alélicos ligados al mismo cromosoma: un gen A acompañado de un
aglutinógeno o factor A; un gen B que condicionada la presencia de un factor B;
un gen recesivo R, que determinaba la ausencia de los factores A y B. Estos
dos últimos genes A y B resultaron codominantes, y cada uno de ellos
dominante respecto al recesivo R. Los genotipos de cada individuo están
formados de dos genes ligados a un cromosoma homólogo y proveniente, uno
del padre y otro de la madre. Cada combinación puede realizarse entre dos de
los tres genes alélicos A, B, R de la siguiente forma:
ESPERMATOZOIDE
ALELOS
R
R
OO
A
AO
B
BO
A
OA
AA
BA
B
OB
AB
BB
El gen R condiciona la ausencia de A y B; éstos dos últimos (A y B) son
dominantes sobre R y los genotipos posibles AR y BR, serán fenotípicamente A
y B. De forma tal que la combinación de los diversos genes da lugar a los
genotipos y a 4 fenotipos siguientes:
25
26
www.bvs.hn/RMH/pdf/1983/pdf/Vol51-3-1983-6.pdf
www.juridicas.unam.mx/publica/librev/rev/boletin/cont/.../art4.pdf
27
Genotipos
OO
Fenotipos
O
AA
AO
A
, BB, BO
B
AB
AB
“En 1919 Van Durgen y Hirszfeld observaron que un suero anti A absorbido por
hematíes A conservaba, sin embargo la posibilidad de aglutinar una cierta
cantidad de hematíes del grupo A. Landsteiner y Levine explicaron esta
observación afirmando que realmente el grupo A podía subdividirse en dos
nuevos grupos llamados A’ y A’’ y, por lo tanto, el grupo AB podía ser A’B y
A’’B. La herencia de tales subgrupos fue estudiada por muchos autores
llegando a la conclusión acertada de que existe un cuarto gen A’’ condicionante
de la presencia de un factor o aglutinógeno específico A’’. La serie alelomorfa
resulta compuesta, por lo tanto, de los siguientes genes dentro del sistema
ABO: A’, A’’, B, R. Los genes A’, A’’, B son dominantes de R y el gen A’ es
dominante de A’’”27.
Con estos antecedentes se elaboraron las dos siguientes leyes:
1. Las propiedades A y B, que son dominantes respecto de O, y que se
heredan según las leyes de Mendel, nos expresan que no pueden existir
en los hijos si no existen en los padres. Sin embargo, aquellas pueden
no existir en los hijos aunque existan en los padres, pues la propiedad
recesiva (O) puede aparecer en los hijos aunque no sea fenotípicamente
manifiesta en los padres.
2. Los padres pertenecientes al grupo O, no pueden tener hijos del grupo
AB, los padres del grupo AB no pueden tener hijos del grupo O,
cualquiera que fuere el grupo al que pertenezca el otro cónyuge.
Estas leyes a su vez permitieron elaborar la siguiente tabla de posibilidades de
paternidades:
Padres
GRUPOS POSIBLES DE LOS
HIJOS
O–O
O
O–A
O
A
O–B
O
B
O – AB
A
B
A–A
O
A
A–B
O
A
B
AB
A – AB
A
B
AB
B–B
O
B
B – AB
A
B
AB
AB - AB
A
B
AB
27
GRUPOS IMPOSIBLES DE
LOS HIJOS
A
B
AB
B
AB
A
AB
O
AB
B
AB
O
A
O
O
www.juridicas.unam.mx/publica/librev/rev/boletin/cont/.../art4.pdf
28
AB
Como última observación conviene tener en cuenta que los aglutinógenos del
sistema ABO pueden encontrarse en las secreciones de la mayoría de los
individuos y en particular en la saliva, esperma, sudor, etc.
2.3.- Análisis de proteínas y antígenos HLA
“Cada una las células del ser humano tiene en la superficie de su membrana
una serie de elementos que la identifican como perteneciente a un determinado
individuo. Son los antígenos del sistema HLA (antígenos leucocitarios
humanos)”28.
“El "antígeno leucocitario humano" es un conjunto de genes implicados en el
reconocimiento inmunológico y en la señalización entre células del sistema
inmunitario. Las formas en que son transmitidas de padres a hijos constituyen
un sistema también denominado de complejo mayor de histocompatibilidad (de
histo, "tejido") o de la individualidad (para diferenciar lo propio de lo ajeno), el
denominado sistema HLA. Su descubrimiento ha permitido a la medicina dar un
salto cualitativo en las posibilidades de éxito de un trasplante, abriendo un
camino prometedor cuyo gran escollo fue el rechazo”29.
El descubrimiento del sistema HLA permitió comprender el fenómeno del
rechazo y de la enfermedad del injerto, y ahora, al analizar los criterios de
compatibilidad se puede realizar los trasplantes con un porcentaje mayor de
seguridad.
También se ha podido descubrir la conexión entre determinados perfiles HLA y
una mayor frecuencia de enfermedades autoinmunes como el Lupus
Eritematoso Sistémico, la Miastenia Gravis y el Síndrome de Sjögren, u otras
como la Espondilitis Anquilosante y la enfermedad celiaca.
Para que dos personas sean compatibles los antígenos presentes en cada uno
de esos lugares deben ser idénticos o tener ciertas coincidencias. Esto se
detecta a través de un análisis de sangre en el que la muestra es sometida a
varias técnicas de laboratorio y puede incluir el análisis de ácido
desoxirribonucleico, corrientemente designado como ADN.
Los antígenos se identifican por un número y pueden ser enormemente
variados. Se conocen más de 300 para el lugar A, alrededor de 500 para B,
más de 150 para C, 400 para DR y más de 50 para DQ. Como la investigación
es permanente, esos números se acrecientan en forma constante.
28
29
http://www.infocelulasmadre.com/prueba-de-antigenos-hla.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Ant%C3%ADgenos_leucocitarios_humanos
29
Debido a esta gran variedad, se puede tener una idea del alto número de
combinaciones que son posibles; y, por lo tanto, lo difícil que resulta que ellas
sean coincidentes.
“El ADN transmitido de padres a hijos se encuentra en el cromosoma del
núcleo de las células de todo el organismo incluidos los glóbulos blancos de la
sangre. Está químicamente constituido por un encadenamiento de elementos
básicos que se podrían comparar con las letras de un alfabeto. Esos elementos
básicos o letras químicas se combinan en palabras que constituyen un texto
organizado que transmite un mensaje. En ese texto se pueden reconocer
diferentes partes o secciones, denominadas genes”30.
El ADN se hereda de los padres en una combinación que es peculiar, los genes
del sistema HLA se transmiten casi siempre en bloque. Cada bloque se
denomina haplotipo pues el padre aporta la mitad del genotipo y la madre la
otra mitad, dando origen al genotipo HLA, perfil genético propio del nuevo ser.
En el sistema HLA, el material genético se transmite de padres a hijos como se
explica el esquema a continuación:
Sistema HLA
Madre
Haplotipo a
Padre
Haplotipo b
Haplotipo c
Haplotipo d
Hijos
Combinación 1 Combinación 2 Combinación 3 Combinación 4
Genotipo a-c
Genotipo a-d
Genotipo b-d
Genotipo b-c
En la imagen de la derecha se pueden apreciar los dos haplotipos del padre a b
y los dos de la madre c y d.
Los Haplotipos paterno y materno que heredará cada hijo, depende del azar.
Existen 50% de posibilidades de que 2 hermanos compartan un solo haplotipo,
25 % de posibilidades de que no compartan ninguno y 25% de que coincidan
en ambos haplotipos.
30
http://es.wikipedia.org/wiki/Ant%C3%ADgenos_leucocitarios_humanos
30
Cualquiera de las cuatro combinaciones posibles (a-c, ad, b-c, b-d) indica que
ese ser proviene de los mismos padres. Pero sólo ciertas coincidencias en la
combinación heredada hacen que un hermano sea compatible con otro dentro
del sistema HLA. Según el tipo de trasplante, receptor y donante deberán
compartir uno o dos haplotipos.
Esto se determina mediante una sencilla prueba.
“Es una prueba que evalúa
unas
proteínas
llamadas
antígenos
leucocitarios
humanos (HLA, por sus siglas
en inglés), los cuales se
encuentran en la superficie de
casi toda célula en el cuerpo
humano. Estos antígenos se
encuentran
en
grandes
cantidades en la superficie de
los glóbulos blancos y le ayudan
al
sistema
inmunitario
a
establecer la diferencia entre los
tejidos
corporales
y
las
31
sustancias extrañas” .
Fig. 2-5 Obtenida de:
http://es.wikipedia.org/wiki/Ant%C3%ADgenos_leucocitarios_hu
manos
Los hijos, en promedio, tendrán
la mitad de sus antígenos HLA compatibles con la mitad de los antígenos HLA
de su madre y la otra mitad compatible con los de su padre. “Es improbable
que dos personas sin ningún parentesco presenten la misma estructura de
HLA, aunque los gemelos idénticos pueden tener compatibilidades entre sí”32.
Para realizar la prueba, la sangre se extrae de una vena, por lo general de la
parte interior del codo o del dorso de la mano. La determinación del HLA es
muy importante para identificar la buena compatibilidad para injertos de tejido y
trasplantes de órganos, como riñón, médula ósea, o de células madre de la
sangre de cordón umbilical.
El análisis de HLA se puede utilizar para determinar el parentesco entre padres
e hijos cuando dicha relación está en duda; sin embargo para este propósito es
más recomendable realizarse un estudio de microsatélites, ya que estos
resultan ser más polimórficos que los HLA y por lo tanto la probabilidad de que
dos personas no emparentadas compartan el mismo es más baja de lo que
ocurre con los antígenos de histocompatibilidad.
31
32
http://averaorg.adam.com/content.aspx?productId=118&pid=5&gid=003550
http://health.marylandgeneral.org/esp_ency/article/003550res.htm
31
2.4.- Marcadores Genéticos
2.4.1.- Concepto
“Un marcador genético o marcador molecular es un segmento de ADN con
una ubicación física identificable en un cromosoma y cuya herencia se puede
rastrear. Un marcador puede ser un gen, o puede ser alguna sección del ADN
sin función conocida. Dado que los segmentos del ADN que se encuentran
contiguos en un cromosoma tienden a heredarse juntos, los marcadores se
utilizan a menudo como formas indirectas de rastrear el patrón hereditario de
un gen que todavía no ha sido identificado, pero cuya ubicación aproximada se
conoce. Los marcadores se usan para el mapeo genético como el primer paso
para encontrar la posición e identidad de un gen”33.
2.4.2.- Tipos de marcadores genéticos
Fig. 2-6 Obtenida de: http://home.postech.ac.kr/~jaai/rflp-theory.htm
2.4.2.1) Polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción. El término
polimorfismos en la longitud de los fragmentos de restricción o RFLP (del inglés
Restriction Fragment Length Polymorphism) en biología molecular se refiere a
secuencias específicas de nucleótidos en el ADN que son reconocidas y
cortadas por las enzimas de restricción (también llamadas endonucleasas de
restricción o EcoRI) y que varían mucho entre individuos.
Las secuencias de restricción presentan usualmente patrones de distancia,
longitud y disposición diferentes en el ADN de diferentes individuos de una
población, por lo que se dice que la población es polimórfica para estos
fragmentos de restricción.
33
http://es.wikipedia.org/wiki/Marcador_gen%C3%A9tico
32
La técnica RFLP se usa como marcador para identificar grupos particulares de
personas con riesgo a contraer ciertas enfermedades genéticas, en ciencia
forense, en pruebas de paternidad y en otros campos, ya que puede mostrar la
relación genética entre individuos.
2.4.2.2) Polimorfismos en la longitud de fragmentos amplificados.
Fig. 2-7 Obtenida de: http://www.monografias.com/trabajos37/marcadores-moleculares/marcadores-moleculares2.shtml
Más conocidos por su acrónimo inglés AFLP ("Amplified fragment length
polymorphism"), “son un tipo de marcador molecular que está basado en la
restricción del ADN genómico mediante enzimas de restricción y en la
subsecuente amplificación de algunos de esos fragmentos mediante la
reacción en cadena de la polimerasa. Son una herramienta poderosa de
análisis del genoma dado que poseen un alto poder de detección de la
variabilidad genética. El ensayo de AFLP combina la especificidad, resolución y
poder de muestreo de la digestión con enzimas de restricción con la velocidad
y practicidad de la detección de polimorfismos mediante PCR, sin necesidad de
disponer de información previa del genoma a estudiar. La técnica de AFLP es
propiedad de la empresa de biotecnología holandesa KeyGene”34.
2.4.2.3) Amplificación aleatoria de ADN polimórfico
“La amplificación aleatoria de ADN polimórfico, más conocida por el
acrónimo inglés RAPDs (Random Amplification of Polymorphic DNA), es un
tipo de marcador molecular basado en la reacción en cadena de la polimerasa.
Los fragmentos de ADN obtenidos por medio de esta técnica se amplifican en
regiones aleatorias del genoma ya que los iniciadores o cebadores de la
34
http://es.wikipedia.org/wiki/Amplified_fragment_length_polymorphism
33
reacción son secuencias arbitrarias de ADN sintético. Es una de las técnicas
más versátiles desde que se desarrolló en el año 1990. 1 Es muy cómoda,
rápida, requiere poco ADN que además no necesita estar muy puro, no
presupone conocimientos previos sobre la secuencia, y se pueden distinguir
rápida y simultáneamente muchos organismos. Sus inconvenientes son que los
fragmentos amplificados no suelen corresponder a ADN ligado a algún
carácter, sino redundante, y que no da información sobre el número de copias
que el ADN genómico contiene de la secuencia amplificada. Esta tecnología ha
sido utilizada para análisis de diversidad genética, 2 mejoramiento genético,3 y
diferenciación de líneas clonales.4”35.
2.4.2.4) Número variable de repeticiones en tándem (del inglés Variable
Number of Tandem Repeats y más conocidas como VNTR) son minisatélites
de 9 a 100 pares de bases que se repiten y utilizan como marcadores
moleculares. El número de repeticiones es variable pero en general es menor a
1000.
“Como
marcador
molecular
los
VNTR
tienen la ventaja de ser
marcadores multipunto,
es decir, que además de
explorar el polimorfismo
en la longitud de los
fragmentos de restricción
en
cada
locus
hipervariable,
utilizan
también el polimorfismo
en
el
número
y Fig. 2-8 Obtenida de:
http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Cromoeuc/cromoeuc.htm
distribución de estos loci
a lo largo del genoma, posibilitando así la visualización simultánea de diversas
regiones del mismo. Las limitaciones para esta técnica, son las mismas que
presentan los RFLP”36.
2.4.2.5) Un polimorfismo de un solo nucleótido o SNP
(Single Nucleotide Polymorphism, pronunciado esnip) es una variación en la
secuencia de ADN que afecta a una sola base: adenina, Timina, citosina o
guanina de una secuencia del genoma. Sin embargo, algunos autores
consideran que cambios de unos pocos nucleotidos, como también pequeñas
inserciones y pérdidas, pueden ser consideradas como SNP, donde el término
Polimorfismo de nucleótido simple es más adecuado. Una de estas
35
36
http://es.wikipedia.org/wiki/RAPD
http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_variable_de_repeticiones_en_t%C3%A1ndem
34
variaciones debe darse al menos en un 1% de la
población para ser considerada como un SNP. Si
no se llega al 1% no se considera SNP y sí una
mutación puntual.
“Los SNP constituyen hasta el 90% de todas las
variaciones genómicas humanas, y aparecen cada
1,300 bases en promedio, a lo largo del genoma
humano. Dos tercios de los SNP corresponden a
la sustitución de una citosina (C) por una timina
(T). Estas variaciones en la secuencia del ADN
pueden afectar a la respuesta de los individuos a
enfermedades, bacterias, virus, productos
químicos, fármacos, etc”37.
Fig. 2-9 Obtenida de:
http://es.wikipedia.org/wiki/Polimorfismo
_de_nucle%C3%B3tido_simple
Debido a que los SNP no cambian mucho de una generación a otra, es sencillo
seguir su evolución en estudios de poblaciones. También se utilizan en algunos
tipos de pruebas genéticas como las de paternidad, y su estudio es de gran
utilidad para la investigación médica en el desarrollo de fármacos.
“Los SNP de los cromosomas sexuales (X e Y) tienen las mismas
características que los localizados en los autosomas. Su principal interés desde
el punto de vista forense es que, en el caso de los que asientan en el
cromosoma Y, al transmitirse exclusivamente por vía paterna, permiten
establecer relaciones de parentesco biológico a través de la rama paterna.
Tienen también un gran interés como elementos de análisis del origen
geográfico
de
las
personas”38.
37
http://es.wikipedia.org/wiki/Polimorfismo_de_nucle%C3%B3tido_simple
http://www.allelyus.com/es/servicios/genetica-forense/conceptos-basicos/polimorfismos-ymarcadores-geneticos?start=4
38
35
Fig. 2-9 Obtenida de: http://dnaprofile.com.mx/informacion-prueba-de-paternidad-adn.php
En el mercado hay Kits comerciales para analizar 16 Y-STRs del cromosoma
Y. Se muestran los colores (fluorocromos) con los que están marcados los
diferentes Y-STRs. Se describe el rango de tamaño de los diferentes alelos de
cada Y-STR en pares de bases (pb).
2.4.2.6) Microsatélites SSR (Short Sequence Repeat) o STR (Short Tandem
Repeat) por sus siglas en inglés, son los marcadores genéticos más clásicos y
comúnmente utilizados. Consisten en fragmentos relativamente cortos de la
secuencia genética que se repiten un número variable de veces, una a
continuación de la otra, siendo ese número, el elemento diferenciador entre
alelos. Las secuencias de las regiones flanqueantes a ambos lados, son
iguales en todos los sujetos.
2.4.3) Utilidad de los STRs en las Pruebas de Paternidad
El principio de las pruebas de paternidad mediante marcadores genéticos
consiste en la comparación del genotipo de la descendencia con el de sus
progenitores ya que como principio «mendeliano», uno de los alelos que
presenta un individuo proviene del padre y el otro de la madre. En dicho
análisis, al igual que la identificación individual, la identificación de l(os) testigo
(s), tanto a nivel fenotípico como genotípico debe ser perfectamente conocida y
concordante con la información obtenida en los análisis realizados al individuo.
36
“El elevado polimorfismo que presentan los SSRs y la posibilidad de poder
detectar ambos alelos los hace muy útiles para identificaciones individuales en
humanos, ya que resulta muy poco probable que dos individuos elegidos al
azar, si son analizados para una serie de marcadores, compartan todos sus
alelos. Para seleccionar los marcadores a utilizar, estos deberían reunir las
características descritas anteriormente y presentar además: alta variabilidad,
herencia estable (baja tasa
de
mutación),
elevada
reproductividad y precisión, la
no presencia de alelos
«nulos»,
ser
un
procedimiento fácil, rápido,
económico, potencialmente
automatizable,
que
la
información
del
genotipo
pueda
ser
transferida
rápidamente, que la fuente de
ADN
no
esté
limitada
únicamente
a
muestras
sanguíneas frescas ni a
Fig. 2-12 Obtenida de:
grandes cantidades de ADN y
http://dnaprofile.com.mx/informacion-prueba-depor último, presente una
paternidad-adn.php
segregación
independiente
con otros marcadores al ser combinados en la prueba”39.
La combinación de estos sistemas proporciona un 97% de probabilidad de
detectar o asignar un padre o una madre correctos y cerca del 100% de
probabilidad para un cruzamiento entre individuos. El desarrollo de las
metodologías de análisis de DNA, y especialmente la utilización de la técnica
PCR para la tipificación de microsatélites, está modificando radicalmente el
campo de la identificación individual no solo en humanos, sino también en
animales domésticos, con el fin de ser empleados para estudios de
identificación y para trabajos sobre diversidad genética de razas domésticas.
“Otra aplicación, de los microsatélites es la construcción de mapas de
ligamiento más completos y detallados; así como la identificación de genes de
interés (QTL´s). Todos los marcadores pueden ser utilizados para realizar
mapas de ligamiento; sin embargo, se requiere, que los alelos se segreguen
independientemente y que además puedan ser monitoreados a través del
pedigrí. La descendencia puede ser informativa si los progenitores son doble
heterocigotos en los loci analizados. Los loci situados en cromosomas distintos
podrían recombinarse libremente durante la gametogénesis parental hasta un
39
http://es.wikipedia.org/wiki/Microsat%C3%A9lite
37
50% (segregación independiente); mientras que, si se encuentran en el mismo
cromosoma recombinarían con una frecuencia que oscila entre 0 a 50%
dependiendo de la distancia en centimorgans (cM) presente entre ellos. Así, un
mapa genético bien surtido de marcadores se convierte en una herramienta
muy útil para identificar genes responsables de caracteres de interés. Se trata
de buscar asociación entre varios alelos, en cualquiera de los marcadores,
segregando en poblaciones que presentan el carácter de interés, para
identificar regiones del genoma donde es más probable que se encuentre el
gen responsable de ese carácter.9 10”40.
de calcular W es con la formula basada en el IP:
W= [IP/ (IP+1)]
2.5 MANEJO DE CRITERIOS DE INCLUSION Y EXCLUSION
STRs más utilizados en Pruebas de Paternidad
Tenemos una gran variedad de STRs que se utilizan en las pruebas de
paternidad, todos ellos tienen en común su gran polimorfismo lo que es muy
importante al momento de los análisis de paternidades, pues disminuye la
probabilidad de coincidencias. Los más utilizados son los que se indican a
continuación:
40
http://es.wikipedia.org/wiki/Microsat%C3%A9lite
38
Tabla 4-5 Obtenida de: http://dnaprofile.com.mx/informacion-prueba-de-paternidad-adn.php
Tabla 4-1 Obtenida de: Análisis molecular de variación de polimorfismos
autosómicos y de cromosoma <<Y>> en grupos étnicos de Ecuador con
aplicación médico-forense, Fabricio González Andrade, Tesis Doctoral 2006,
39
Los STR para las pruebas de paternidad podemos encontrarlos en diferentes
Kits, cada Kit con grupos diferentes de STR, y diferente poder de
discriminativo, como se ve a continuación.
Tabla 4-2 Obtenida de: Análisis molecular de variación de polimorfismos
autosómicos y de cromosoma <<Y>> en grupos étnicos de Ecuador con
aplicación médico-forense, Fabricio González Andrade, Tesis Doctoral 2006,
40
2.5.1) Interpretación de resultados
Una vez que se ha obtenido los perfiles genéticos para la prueba de
paternidad, se comparan y hay dos resultados posibles: 1) Que para al menos
dos marcadores no exista ninguna coincidencia entre los alelos del supuesto
padre e hijo, lo que indica exclusión de la paternidad biológica, o, 2) Que sí
coincida el padre con el hijo en al menos un alelo, en cada uno de los
marcadores analizados, lo que se puede interpretar como que el supuesto
padre es el padre biológico del hijo en disputa.
Sin embargo antes de llegar a determinar inclusión de la paternidad biológica,
se debe hacer una valoración bioestadística los marcadores utilizados, lo que
permita contestar la siguiente pregunta: ¿qué tan probable sería que el perfil de
ADN de cualquier persona, que NO sea el padre biológico, hubiera coincidido
por azar o casualidad con el perfil de ADN del hijo en disputa?
“Para hacer esta valoración correctamente es necesario saber la frecuencia en
la población de los alelos que concuerdan entre el supuesto padre e hijo. Para
entender la importancia de estos datos poblacionales en la interpretación de
una prueba de paternidad vamos a poner un ejemplo. Supongamos que en una
prueba de paternidad el alelo concordante entre el supuesto padre e hijo lo
tiene el 95% de las personas de la población mexicana, ¿esta sería una prueba
contundente en el caso?, seguro que no, inclusive podemos inferir que esta es
una evidencia muy pobre y que sería injusto concluir, considerando solo esta
evidencia, que el supuesto padre es realmente el padre biológico, ya que la
mayoría de varones que hubieran puesto en su lugar hubiera coincidido con el
hijo. Por el contrario, si el alelo concordante entre el supuesto padre e hijo es
muy raro y se observa solo en 1 de 10,000 personas de la población,
intuitivamente inferimos que esta evidencia es valiosa para establecer la
paternidad, ya que sería muy poco probable que hubiera concordado el hijo con
el supuesto padre si éste último no lo fuera realmente”41.
41
http://dnaprofile.com.mx/informacion-prueba-de-paternidad-adn.php
41
Las frecuencias poblacionales para hacer esta interpretación se obtienen de
estudios en la población donde se realizan las pruebas de ADN y,
preferentemente, deben estar publicados en revistas científicas serias
(indizadas). En nuestro país no se cuenta aún con estudios a gran escala que
permiten hacer esta valoración y el único trabajo publicado en este sentido es:
Análisis molecular de variación de polimorfismos autosómicos y de cromosoma
<<Y>> en grupos étnicos de Ecuador con aplicación médico-forense, Fabricio
González Andrade, Tesis Doctoral 2006, un trabajo a pequeña escala con
pocos participantes.
42
43
Tabla 4-3 Obtenida de: Análisis molecular de variación de polimorfismos
autosómicos y de cromosoma <<Y>> en grupos étnicos de Ecuador con
aplicación médico-forense, Fabricio González Andrade, Tesis Doctoral 2006,
44
2.6.- Índice de Paternidad (IP)
El índice de paternidad (IP) es un concepto clave en el cálculo de la
probabilidad de paternidad (W), y significa, cuántas veces es más probable que
el hombre acusado sea el padre, a que no lo sea. El IP es matemáticamente la
relación que prueba dos hipótesis mutuamente excluyentes, inclusión o
exclusión de paternidad.
Haciendo algunas simplificaciones diremos que la interpretación de un caso de
paternidad consiste en contrastar dos hipótesis o posibilidades contrarias:
X) El supuesto padre (SP) es el padre biológico del hijo
Y) El supuesto padre (SP) NO es el padre biológico y por lo tanto es otro
hombre
A este contraste se le conoce como índice de paternidad (IP), que indica
cuantas veces es más probable que el SP sea el padre (X), respecto a que no
lo sea (Y), y suele describirse como:
IP = X/Y
En la que el parámetro X significa la posibilidad de que el presunto padre
pueda producir un espermatozoide portador del alelo con el que
obligatoriamente contribuyó el padre al genotipo del hijo, que en casos
rutinarios de investigación de la paternidad es de 1,0 o 0,5, según el presunto
padre sea homocigoto o heterocigoto para el alelo de origen paterno del hijo,
en cambio Y representa la probabilidad de que otro individuo de la población a
la cual pertenece el presunto padre (PP) haya producido un espermatozoide
portador del alelo con el que obligatoria contribuyó el padre al genotipo del hijo.
Si existe una sola posibilidad, Y es igual a 1,0 por la frecuencia del gen, y si
existen dos posibilidades, Y es igual a 0,5 por la suma de las frecuencias de
cada alelo en la población.
Para clarificar, en la tabla siguiente se detalla datos de de un trío en el que se
presume que la madre es verdaderamente la madre y el alelo de origen paterno
del hijo es claramente identificable en las diferentes combinaciones fenotípicas
del trío, de un locus con los alelos A, B, C y D; cuyas frecuencias en la
población son p, q, r y s respectivamente.
MARCADOR
1
2
3
4
PP
AA
AA
AB
AB
M
AA
AB
AA
CD
H
AA
AA
AA
AC
X
1
1
0,5
0,5
Y
p
p
p
p
Tabla 4-4 Obtenida de: La verdad genética de la paternidad, María Luisa Judith Bravo Aguiar,
Editorial Universidad de Antioquia, 2009, ISBN: 978-958-714-054-5”
Tenemos entonces que el parámetro X, como se puede apreciar en esta tabla
es igual a la probabilidad de que la madre segregue el alelo A de origen
materno del hijo (1,0 o sea 2 posibilidades) por la probabilidad de que el
presunto padre segregue el alelo A de origen paterno (1,0 igual que en el caso
45
materno tiene dos alelos A por lo tanto dos posibilidades de segregar un alelo
A). El valor de Y es igual a la probabilidad de que en la madre segregue el alelo
A (1,0) por la probabilidad de que el padre sea un hombre de la población, lo
que es igual a la frecuencia del alelo A (p), de donde:
IP= X/Y= 1/p
En la fila 2, X es igual a la probabilidad de que en la madre segregue el alelo A
(0,5 o sea una sola posibilidad pues en su genotipo tiene un solo alelo A), por
la probabilidad de que el presunto padre segregue el alelo A (1,0 por que en su
genotipo tiene dos A). En tanto que Y es igual a la probabilidad de que en la
madre segregue el alelo A (0,5) por la probabilidad de que el padre sea un
hombre no conocido y es igual a la frecuencia del alelo A (p) en la población,
de donde tenemos que:
IP=X/Y= 0,5/0,5p= 1/p
En la tercera fila tenemos el caso que X es igual a la probabilidad de que la
madre segregue el alelo A (1,0) por la probabilidad que el presunto padre lo
haga (0,5), en tanto que Y es igual a la probabilidad de que en la madre
segregue el alelo A (1,0) por la probabilidad de que el padre sea un hombre no
conocido y como en el caso anterior es igual a la frecuencia del alelo A (p) de
origen paterno dentro de la población, de donde: IP=X/Y= 0,5/p
En el cuarto marcador, X es igual a la probabilidad de que en la madre
segregue el alelo C (0,5) por la probabilidad de que en el presunto padre
segregue el alelo A de origen paterno del hijo (0,5), mientras que Y es igual a la
probabilidad de que en la madre segregue el alelo C (0,5) por la probabilidad
de que el padre sea un hombre no conocido y es igual a la frecuencia del alelo
A (p) en la población, entonces tenemos: IP=X/Y= 0,25/0,5p= 0,5/p
Cuando la madre y el hijo son heterocigotos similares, el parámetro X toma
valores diferentes como lo ilustramos en la siguiente tabla.
Marcador PP M H
X
Y
1
AB AB AB 1
p+q
2
AA AB AB 1
p+q
3
AB BC BC 0,5 q + r
Tabla 4-4 Obtenida de: La verdad genética de la paternidad, María Luisa Judith Bravo Aguiar,
Editorial Universidad de Antioquia, 2009, ISBN: 978-958-714-054-5”
En la primera combinación genotípica, los tres son heterocigotos similares por
lo que para la estimación del parámetro X se consideran dos eventos
independientes y a la vez excluyentes:
a) La probabilidad de que la madre haya transmitido al hijo el alelo A con la
probabilidad de 0,5 y de que el presunto padre haya transmitido al hijo el
alelo B con probabilidad de 0,5, (0,5x0,5=0,25) y;
b) La probabilidad del evento inverso (0,5x0,5=0,25)
46
Mientras que Y considera dos eventos también:
a) La probabilidad de que la madre haya transmitido al hijo el alelo A con la
probabilidad de 0,5 por la probabilidad de que un hombre no conocido
de la población sea el padre y le haya transmitido el alelo B cuya
frecuencia es q,
b) La probabilidad de que la madre haya transmitido al hijo el alelo B (0,5)
por la probabilidad de que un hombre no conocido de la población sea el
padre y le haya transmitido el alelo A cuya frecuencia es p, entonces
tenemos que:
X= 0,25+0,25
Y=0,5p+0,5q
IP=X/Y= 0,5[0,5 (p + q)]= 1/(p + q)
En el segundo marcador tenemos que X es igual a la probabilidad de que la
madre segregue el alelo A (0,5) por la probabilidad de que en el presunto padre
segregue el alelo B (0,0), más la probabilidad de que en la madre segregue el
alelo B (0,5) por la probabilidad de que en el padre segregue el alelo A (1,0). El
valor de Y es igual que en la primera combinación genotípica. Entonces:
X=0,5
Y= 0,5p+0,5q
IP=X/Y= 0,5/ 0,5p+0,5q= 1/p + q
En la tercera combinación genotípica X es igual a la probabilidad de que en la
madre segregue el alelo C (0,5) por la probabilidad de que PP segregue el alelo
B (0,5) de origen paterno del hijo. El valor numérico de Y es igual que en la
primera combinación. Entonces:
X=0,25
Y=0,5p+0,5q
IP=X/Y= 0,25? [0,5 (q + r)]= 0,5/(q + r)
El IP se estima a partir de los alelos/genotipos de cada STR usado en una
prueba de paternidad; luego se obtiene un IP total multiplicando el IP de todos
los STRs, es decir:
IP total= IPSTR-1 x IPSTR-2 x
IPSTR-3 …etc.
2.7.- Probabilidad de Paternidad (W)
La probabilidad de paternidad no es sino otra manera de interpretar el IP total,
es ampliamente conocida como W del término alemán Wahrscheinlichkeit,
probabilidad.
47
“Técnicamente la W representa la probabilidad a “posteriori” de que el hombre
acusado sea en efecto el padre, cuando ya se conoce el genotipo de la madre
y del hijo cuya paternidad se disputa (Brown et al., 1987; Hummel, 1984; Morris
1983; Nijenheus, 1983)42.
42
La verdad genética de la paternidad, María Luisa Judith Bravo Aguiar, Editorial Universidad de
Antioquia, 2009, ISBN: 978-958-714-054-5
48
CAPITULO
III
FUNDAMENTO LEGAL
EN GENETICA
FORENSE
49
3.1 CRIMINALISTICA
“Desde siempre el delito ha venido acompañado de la necesidad de
investigarlo, de aclararlo, de buscar y de castigar al culpable. Se puede definir
criminalística como la ciencia aplicada que estudia científicamente los indicios y
las evidencias con el objeto de convertirlos en pruebas para permitir la
identificación de las víctimas y de los delincuentes y esclarecer las
circunstancias de un presunto delito”43.
La palabra forense viene del adjetivo latino forensis, que significa
"perteneciente o relativo al foro". En la Antigua Roma, una imputación por
crimen suponía presentar el caso ante un grupo de personas notables en el
foro. Tanto la persona que se la acusaba por haber cometido el crimen como el
denunciante tenían que explicar su versión de los hechos. La argumentación,
las pruebas y el comportamiento de cada persona determinaba el veredicto del
caso.
En las concepciones actuales sobre la criminalística existen algunos puntos de
controversia. Por una parte, algunas definiciones consideran a la criminalística
como auxiliar del derecho penal, mientras otras consideran que es aplicable en
el derecho en general. El doctor Rafael Moreno González, tratando de ser muy
explicito, presenta una definición simple pero útil: “la ciencia del pequeño
detalle”. César Augusto Osorio y Nieto señala que es “la disciplina o conjunto
de conocimientos que tiene por finalidad determinar, desde un punto de vista
técnico pericial, si se cometió o no un delito, cómo se llevó a cabo y quién lo
realizó”. En el marco actual, podemos definirla como: “La disciplina que aplica
los conocimientos, métodos y técnicas de investigación de las ciencias
naturales en el examen del material sensible significativo relacionado con un
presunto hecho delictivo, con el fin de determinar su existencia, o bien
reconstruirlo, para señalar y precisar la intervención de uno o varios sujetos,
llegando así a la verdad histórica del hecho”
3.1.1 Historia
La primera disciplina precursora de la criminalística fue lo que en la actualidad
se conoce como dactiloscopia, ciencia que estudia las huellas dactilares. La
criminalística tal como la entendemos nace de la mano de la medicina forense,
en torno al siglo XVII, cuando los médicos toman parte en los procedimientos
judiciales. Antes de conocer el desarrollo y evolución de la criminalística
debemos distinguir dos etapas.


43
Etapa equívoca: Eugene Francois Vidoq (1811).
Etapa científica: Alphonse Bertillon (1879), Juan Vucetich (1892), William
Herschel, Francis Galton.
http://es.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica_Forense
50
Algunos de los primeros usos prácticos de la investigación mediante las
impresiones dactilares son acreditados a los chinos, quienes las aplicaban
diariamente en sus negocios y empresas legales, mientras tanto el mundo
occidental se encontraba en el período conocido como la edad oscura.
Kia Kung-Yen, historiador chino de la dinastía Tang, en sus escritos del año
650, hizo mención a la identificación mediante las impresiones dactilares, en un
comentario sobre un antiguo método en la elaboración de documentos legales.
De aquí se deduce que para el año 650 los chinos ya utilizaban las impresiones
dactilares en sus tratos comerciales y en ese mismo año, hacían mención al
método anterior al uso de las impresiones consistentes en la utilización de
placas de madera con muescas iguales recortadas en los mismos sitios de los
lados las que conservaban las partes del contrato e igualadas dichas tablas se
podía constatar la autenticidad o falsedad de los contratos de referencia.
En 1809 el célebre delincuente francés Vidocq fue incluido en las filas de la
policía francesa y pronto se convirtió
en el primer director de la Seguridad
Nacional (Sûreté Nationale). Incluyó
multitud de avances en el campo de la
investigación criminal. A él se le
atribuye el registro y creación de
expedientes con las pesquisas de los
casos y la introducción de los estudios
de balística. Fue el primero en utilizar
moldes para recoger huellas de la
escena del crimen, definiendo la
lofoscopia.
Sus
técnicas
antropométricas
tendrían
gran
repercusión.
Eugène François Vidocq.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vidocq.jpg
Alfonso Bertillón creó en París el Servicio de Identificación Judicial en 1882,
dado a conocer en 1885 y se adoptó de forma oficial en 1888. Este método
antropométrico se basaba en el registro de las diferentes características óseas
métricas y cromáticas de las personas mayores de 21 años en 11 diferentes
partes del cuerpo. En esa época Bertillón publicó una tesis sobre el retrato
hablado. Desde 1884, Bertillón tomó fotografías de los lugares de los hechos
con todos sus indicios. Fue en 1886, cuando Alan Pinkerton puso en práctica la
fotografía criminal para reconocer a los delincuentes. En Londres, Sir Francis
Galton en 1885 instaló los fundamentos para la solución del problema que
representaba hacer una clasificación de las impresiones dactilares. En 1905
modificará su sistema citado en “Fingerprint Directories”.
El más ilustre y distinguido criminalista de todos los tiempos es Hans Gross
(1847-1915), se le considera el padre de la criminalística. A él se debe la
generalización del término criminalística con el que se refería al «análisis
51
sistemático de las huellas dejadas por el culpable». Ejerció el cargo de
magistrado y fue profesor de Derecho penal en las universidades de
Czernowitz y Graz. La elaboración del Manual del Juez como Sistema de
Criminalística le llevó 20 años de experiencias e intensos trabajos. En 1912
inauguró el "Real e Imperial Instituto de Criminología de la Universidad de
Graz", único a escala mundial. Los resultados de su trabajo fueron
determinantes hasta bien entrado el siglo XX y su método científico, conocido
bajo el nombre de "escuela criminológica de Graz", le hizo famoso en todo el
mundo.
En la actualidad cabe destacar al biólogo y criminalista alemán Mark Benecke
(n. 1970), especialista en entomología forense.
3.1.2 Metodología de la investigación criminalística:
“Dentro de la criminalística existen aplicaciones clásicas, como la fotografía,
planimetría, balística, química, huellografía y dactiloscopía, mecánica,
urbanismo y paisajismo, ecología e informática, entre otras”44.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Crime_scene_shoeprint_left.jpg
Foto de la impresión realizada por el zapato izquierdo de un sospechoso.
Los estudios criminalísticos se apoyan en métodos y técnicas propias del
trabajo de diferentes disciplinas, ciencias auxiliares y laboratorios periciales,
entre los que se encuentran:
44
http://es.wikipedia.org/wiki/Criminal%C3%ADstica
52










Arte forense: El retrato compuesto o hablado, realizado a partir de la
memoria de la víctima, es el más famoso, pero también se llevan a cabo
dibujos con base en videos y fotos, y progresiones de edad en caso de
personas desaparecidas. Utilizan un restirador, lápices, testimonio, ya
sean verbales o con fotos y videos, para ofrecer opciones al artista.
Antropología forense: Para poder determinar el sexo, talla, edad, grupo
étnico, e incluso llegar a la reconstrucción facial de restos humanos, se
requiere de varias semanas de trabajo en el laboratorio antropológico.
Balística forense: La balística forense, como rama de la balística
general y parte fundamental de la Criminalística, tiene como objetivo que
en sus laboratorios se lleven a cabo todos los procedimientos y estudios
necesarios de los cartuchos, balas y armas relacionadas con los
homicidios, suicidios, accidentes y lesiones personales.
Dactiloscopía: Aunque la gran mayoría de las impresiones dactilares
pueden hallarse en el lugar del hecho, en otros casos es necesario que
los objetos que posiblemente tengan huellas latentes sean trasladados a
los laboratorios para su reactivación, utilizando polvos, vapores de yodo,
ciano-acrilato de sodio o por medio del rayo láser.
Documentoscopía: la palabra se origina a partir de la conjunción del
vocablo latino “documentum” (enseñar, mostrar) y del griego “skopein”
(ver, observar) y, junto con la palabra "Documentología" se utiliza para
nombrar al conjunto estructurado y sistematizado de conocimientos y
procedimientos técnico-científicos dentro de la Criminalística dirigidos al
estudio de los documentos en general, características, forma de
confección, alteraciones, etc., como así también a la investigación de
manuscritos y/o firmas que ellos contengan y que sean de interés para la
investigación que se realiza, pertenezca ésta al fuero judicial o al
privado.
Entomología forense: La entomología forense se basa en la sucesión
ecológica de los artrópodos que se instalan en un cadáver para
determinar la fecha de la muerte. Es especialmente útil en cadáveres
con varios días, semanas o meses de antigüedad.
Fisionomía forense: Reconstruye las características de un rostro con la
ayuda de materiales moldeables. Utiliza un molde de cráneo de plástico
con varias capas de material para simular la piel, espátulas de escultor,
pinturas. En muchas agencias se utilizan programas de computadora
para modelar huesos, músculos y piel en 3D.
Fotografía forense: La participación del fotógrafo para realizar la
fijación fotográfica de la escena y todo lo relacionado con la misma es
fundamental; sin embargo, es sólo la primera parte de su trabajo, ya que
posteriormente tendrá que trasladarse al laboratorio de fotografía
forense para llevar a cabo el revelado del material con el que serán
ilustrados los dictámenes.
Genética Forense: El estudio de material biológico, como la saliva,
semen, sangre, pelo, y otros tejidos, permiten tipificar el ácido
desoxirribonucléico (ADN), método identificatorio moderno y que por su
gran precisión se ha denominado huella genética.
Hecho de tránsito: Mediante la aplicación de diferentes técnicas de
análisis químico, pueden examinarse los fragmentos de pintura,
53












efectuando distinciones en cuanto al calor y los compuestos de las
mismas.
Hematología: En esta especialidad la aplicación de la química es
fundamental si una mancha que se halló en el lugar del hecho es sangre
y si ésta es de animal o humana; en caso de tratarse de sangre humana
se determinarán los grupos, subgrupos y el factor RH.
Incendios y explosivos: Para el estudio de los residuos que dejan los
incendios y las explosiones, pueden utilizarse la cromatografía de capa
fina, la cromatografía gas-líquido y la cromatografía líquida de alto
rendimiento; pudiéndose determinar el tipo de sustancia que se utilizó.
Informática Forense: estudio y análisis de delitos digitales, empleando
computadoras, medios electrónicos y las tecnologías de información
para hechos punibles .
Medicina forense: Si se considera que el laboratorio es el lugar en
donde se realizan trabajos de investigación científica, bien puede
estimarse el necrocomio o a los Servicios Médicos Forenses como los
laboratorios que utilizan los médicos para el estudio minucioso del
cadáver, y para determinar su identidad y causa de muerte.
Meteorología forense: Es el análisis de las condiciones climáticas
pasadas de un lugar específico. Es una rama bastante empleada en los
procesos judiciales en los que participan compañías de seguros y
también en las investigaciones de homicidios.
Odontología forense: La utilización del laboratorio en la odontología
forense se realiza cuando se requiere obtener o elaborar moldes para
determinar las características dentales de un individuo.
Patología forense: Estudia las pistas que llevan a la causa de la muerte
presentes en el cuerpo como un fenómeno médico.
Peritaje caligráfico: Permite establecer la autenticidad de documentos,
mediante estudio de trazos de escritura o firmas, análisis de tinta, papel
o impresiones de maquinas de escribir. Se le confunde con la grafología
de la que se dice que puede detectar personalidades o sexo pero carece
de suficiente estudios científicos.
Piloscopia: Por medio del estudio químico puede determinarse si el pelo
en estudio se trata de pelo humano o de animal, así como otras
características.
Psicología forense: Comprende un amplio rango de prácticas que
involucran principalmente evaluaciones de capacidad de los acusados,
informes a jueces y abogados y testimonio en juzgados sobre temas
determinados
Química forense: En esta importante especialidad se aplican todos los
conocimientos y técnicas químicas con objeto de conocer la naturaleza
de cualquier sustancia o elemento. Su participación en la investigación
es multi e interdisciplinaria con otras ciencias forenses.
Toxicología forense: Puede ser aplicada en sujetos vivos o muertos.
En personas vivas se toman muestras de orina y de sangre. En la orina
puede determinarse, principalmente, la presencia de medicamentos y
drogas de adicción; en la sangre puede hallarse alcohol etílico.
54
Gracias a la criminalística, la investigación policial se ve avalada por técnicas
reconocidas e indesmentibles, basadas en el conocimiento y experimentación
científica.
“Los principios fundamentales del proceso criminalístico incluyen:
1.
2.
3.
4.
5.
Protección del lugar de los hechos.
Observación del lugar de los hechos.
Fijación del lugar de los hechos.
Levantamiento de indicios.
Suministro de indicios al laboratorio.”45
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:US_Army_CID_agents_at_crime_scene.jpg
Agentes especiales CID del ejército de los EE.UU. analizando la escena del
crimen.
3.2 PERITAJE
CONCEPTO DE PERITAJE:
“Es el examen y estudio que realiza el perito sobre el problema encomendado
para luego entregar su informe o dictamen pericial con sujeción a lo dispuesto
por la ley.”46
CONCEPTO DE PERITO:
Es la persona versada en una ciencia arte u oficio, cuyos servicios son
utilizados por el juez para que lo ilustre en el esclarecimiento de un hecho que
requiere de conocimientos especiales científicos o técnicos.
45
http://es.wikipedia.org/wiki/Criminal%C3%ADstica
46
http://es.wikipedia.org/wiki/Perito_judicial
55
El perito judicial o perito forense es un profesional dotado de conocimientos
especializados y reconocidos, a través de sus estudios superiores, que
suministra información u opinión fundada a los tribunales de justicia sobre los
puntos litigiosos que son materia de su dictamen. Existen dos tipos de peritos,
los nombrados judicialmente y los propuestos por una o ambas partes (y luego
aceptados por el juez), ambos ejercen la misma influencia en el juicio.
Carácter de auxilio a la actividad de los órganos judiciales
Los denominados “órganos de auxilio judicial” que, sin ser funcionarios de carrera,
prestan asistencia de diferentes maneras a la labor de los juzgados y tribunales. No son
funcionarios de la Administración de Justicia, pero son Auxiliares “ah hoc” nombrados
por autoridad competente (Juez/Magistrado o Administración) que deben realizar una
función pública de acuerdo al cargo conferido.
También son órganos de auxilio judicial el cuerpo de médicos forenses
(Institutos de Medicina Legal), el Instituto Nacional de Toxicología y Ciencias
Forenses, la policía judicial y otros, todos los cuales se rigen por las leyes y
reglamentos especiales.
Un dictamen pericial permite llevar a conocimiento del Juez datos de hecho que
pueden ser aprehendidos sólo o, cuando menos, de modo preponderante, por
quien esté versado o formado en una determinada rama del saber, sea
científica, artística, técnica, o en una concreta práctica.
3.2.2 LA PRUEBA PERICIAL
Es la que surge del dictamen de los peritos, que son personas llamadas a
informar ante el juez o tribunal, por razón de sus conocimientos especiales y
siempre que sea necesario tal dictamen científico, técnico o práctico sobre
hechos litigiosos.
“ASPECTOS MÁS SALTANTES DE ESTA PRUEBA, SON:
1.- La Procedencia.Procede cuando para conocer o apreciar algún hecho de influencia en el pleito,
sean necesarios o convenientes conocimientos científicos, artísticos o
prácticos.
2.- La Proposición.La parte a quien interesa este medio de pruebas propondrá con claridad y
precisión el objeto sobre el cual deba recaer el reconocimiento pericial, y si ha
de ser realizado por uno o tres de los peritos. El Juez ya que se trata de
asesorarle, resuelve sobre la necesidad, o no, de esta prueba.
3.- El Nombramiento.Los peritos tienen que ser nombrados por el Juez o Tribunal, con conocimiento
de las partes, a fin de que puedan ser recusados o tachados por causas
anteriores o posteriores al nombramiento.
56
Son causas de tacha a los peritos el parentesco próximo, haber informado
anteriormente en contra del recusante el vínculo profesional o de intereses con
la otra parte, el interés en el juicio, la enemistad o la amistad manifiesta.
4.- El Diligenciamiento.Las partes y sus defensores pueden concurrir al acto de reconocimiento pericial
y dirigir a los peritos las observaciones que estimen oportunas. Deben los
peritos, cuando sean tres, practicar conjuntamente la diligencia y luego
conferenciar a solas entre sí. Concretan su dictamen según la importancia del
caso, en forma de declaración; y en el segundo, por informe, que necesita
ratificación jurada ante el Juez. El informe verbal es más frecuente y quedará
constancia del mismo en el acta.
5.- El Dictamen Pericial.Los peritos realizarán el estudio acucioso, riguroso del problema encomendado
para producir una explicación consistente. Esa actividad cognoscitiva será
condensada en un documento que refleje las secuencias fundamentales del
estudio efectuado, los métodos y medios importantes empleados, una
exposición razonada y coherente, las conclusiones, fecha y firma.
A ese documento se le conoce generalmente con el nombre de Dictamen
Pericial o Informe Pericial.
Si los peritos no concuerdan deberá nombrarse un tercero para dirimir la
discordia, quién puede disentir de sus colegas.
Todo dictamen pericial debe contener:
a) la descripción de la persona, objeto o cosa materia de examen o estudio, así
como, el estado y forma en que se encontraba.
b) La relación detallada de todas las operaciones practicadas en la pericia y su
resultado.
c) Los medios científicos o técnicos de que se han valido para emitir su
dictamen.
d) Las conclusiones a las que llegan los peritos.
6.- La Ampliación del Dictamen.No es usual que se repita el examen o estudio de lo ya peritado, sin embargo
se puede pedir que los Colegios Profesiones, academias, institutos o centros
oficiales se pronuncien al respecto e informen por escrito para agregarse al
expediente y después oportunamente sea valorado.
7.- La Apreciación y Valoración.La prueba pericial tiene que ser apreciado y valorado con un criterio de
conciencia, según las reglas de la sana crítica. Los Jueces y tribunales no
están obligados a sujetarse al dictamen de los peritos. Es por esto que se dice
"El juez es perito de peritos"
57
3.2.3LOS PERITOS EN EL PROCESO PENAL
Los peritos son terceras personas, competentes en una ciencia, arte, industria
o cualquier forma de la actividad humana, que dictaminan al juez respecto de
alguno de los hechos que se investigan en la causa y se relacionan con su
actividad.
El juez verá la coordinación lógica y científica; la suficiencia de sus motivos y
sus razones, y de ahí la importancia de la motivación de la misma, pues si falta,
podrá rechazarse la pericia u ordenarse su aclaración.
Aunque parezca formalmente perfecta y bien motivada, el juez, por no estar
convencido, podrá refutarla, pero no significa que puede imponer su
arbitrariedad o su capricho, no podrá rechazarla simplemente.
Tendrá que argumentar a su vez tener en cuenta el resto de la prueba
obtenida, expondrá las razones por las cuales no concuerda con la pericia y la
corrección o incorrección de sus argumentos serán a su vez valorados, como
los de pericia, por el superior jurisdiccional.
3.2.4 LOS PERITOS Y LOS TESTIGOS
El testigo se caracteriza por un concepto de generalidad; el perito por el de
especialidad. Helié decía que es delito quien crea los testigos, mientras que los
peritos, por el contrario, son elegidos por el juez. En lo que se refiere al testigo,
éste es un medio de prueba y un tercero, o sea, no es un sujeto de la relación
procesal, pero a diferencia del perito, no se le puede reemplazar por otro, ya
que los hechos determinan según quién los presencie o escuche, qué persona
puede declarar.
Además, mientras que el perito declare sobre la base de sus conocimientos, o
sea, dictamina, el testigo lo hace sobre sus percepciones, y el primero toma
conocimiento del asunto por encargo del juez.
3.2.5 OBJETO DE LA PRUEBA PERICIAL
El objeto de la pericia es el estudio, examen y aplicación de un hecho, de un
objeto, de un comportamiento, de una circunstancia o de un fenómeno. Es
objeto de la prueba pericial establecer la causa de los hechos y los efectos del
mismo, la forma y circunstancia como se cometió el hecho delictuoso.
3.2.6 GARANTÍAS DE LA PRUEBA PERICIAL
Son los siguientes:
1.- Número.- La ley ordena que se nombren dos peritos, a fin de que sean dos
pareceres y puedan aportar mayores conocimientos en el examen a practicar.
2.- Competencia.- La Ley pide que se nombren profesionales y especialistas;
sólo si no lo hubiere, el Juez designará a persona a personas de reconocida
"honorabilidad y competencia en la materia".
3.- La Imparcialidad.- Se asegura mediante el juramento prestado en el
momento de entregar la pericia.
58
4.- Garantías de la Instrucción.- Como en toda diligencia judicial, la
designación de peritos debe ser comunicada a quienes intervienen en el
proceso.
5.- Nombramiento.- Como norma general, el nombramiento de peritos
corresponde al juez de la causa y lo hará mediante auto.
3.2.7 CLASES DE EXAMENES PERICIALES
1.- Balística Forense.- sus objetivos son:
* Practicar exámenes de las armas de fuego que le sean remitidas o recogidas
en la escena del delito, para determinar sus características, su estado de
conservación y funcionamiento, y si han sido o no disparadas recientemente.
* Realizar las inspecciones Técnico Balísticas en el lugar de los hechos.
* Realizar la prueba de la parafina, para determinar o detectar restos de
pólvora, en sospechosos, víctima y vestimentas de los mismos.
* Practicar estudios comparativos de proyectiles y casquillos, para identificar las
armas de fuego.
* Realizar exámenes de las heridas en las víctimas por armas de fuego, para
determinar orificios de entrada y salida.
* Realizar exámenes de marcas de fábrica, numeraciones otros grabados que
existen en las armas de fuego.
* Realizar exámenes de sustancias explosivas, sujetas a investigación.
* Efectuar la recolección de toda clase de muestra de armas de fuego,
cartuchos, proyectiles, casquillos y artefactos explosivos.
2.- Biología Forense.- tienen los siguientes objetivos:
* Practicar exámenes ectoscópicos en personas cadáveres, para determinar
características y posibles causas de las lesiones que presentan.
* Practicar exámenes clínicas forenses en personas embriagadas, drogadas.
* Practicar la re-estructuración de las pupilas dérmicas del cadáver no
identificado.
* Practicar análisis de manchas de sangre y semen, para determinar su
naturaleza, características.
3.- Pericias Contables.- Aquí se trata de la actividad que necesariamente tiene
que desempeñar un contador Público, para formular balances, cuentas,
planillas, etc.
4.- Dactiloscópicas.- Tienen los siguientes objetivos:
* Identificar dactiloscópicamente a las personas que incurren en delitos, a los
que solicitan certificados en antecedentes policiales.
5.- Físico química.- tienen los siguientes objetivos:
* Realizar estudios de fracturas y naturaleza de vidrios y cristales.
59
* Realizar exámenes de marcas, números de serie y otras señales, en objetos y
materiales sometidos a peritaje.
* Realizar estudios microscópicos, mediante las diferentes técnicas.
* Practicar exámenes de cortes y roturas en vestimentas y otros materiales,
etc., etc.
6.- Fotografía Forense.- sus objetivos son:
* Fotografiar a las personas naturales con fines de identificación, así como a los
indicios y evidencia que sirvan en el descubrimiento de los hechos delictuosos.
* Procesar las tomas fotográficas con fines de identificación.
* Fotografiar la reconstrucción del hecho, en la escena del delito. Etc
7.- La Odontología Forense.- sus objetivos son:
* Identificar a las personas, mediante examen buco palatino, y del macizo
cráneo facial.
* Confeccionar los odontogramas a todas aquellas personas que por razón de
viaje, trabajo, uso de armas de fuego y residencia de extranjeros en el país
deban figurar en el archivo de odontogramas.
* Confeccionar los odontogramas a los cadáveres sujetos a investigación
policial. etc.
8.- Pericias Toxicológicas.- Toda muerte sospechosa de criminalidad exige
autopsia.
A veces junto al cadáver junto al cadáver se encuentra un frasco con
sustancias sospechosas. El frasco debe ser remitido al laboratorio, pues puede
contener veneno y ser ésta la causa de la muerte.
9.- Psiquiátricas.- La pericia psiquiátrica reviste suma importancia. Los peritos
deben opinar acerca del estado mental del procesado y de su antigüedad,
establecer si los trastornos, taras o anomalías han suprimido o solamente
disminuido la conciencia del acto y por consiguiente su responsabilidad.
Apreciando el mérito de esta opinión técnica, al juzgador corresponde resolver
si es o no imputable. Si el Juez tuviere duda sobre el estado mental, es
necesario el examen psiquiátrico; si no hubiere tal examen, la sentencia es
nula.
3.2.8 PARTES DEL DICTAMEN PERICIAL
Este documento comprende tres partes:
a.- Descripción de la persona o cosa, objeto del examen, indicando su estado
en el momento de realizar el examen.
b.- Relación de las operaciones practicadas, indicando el método científico
empleando así como los resultados.
c.- Conclusión a que han llegado en vista del examen pericial y como resultado
de haber aplicado los principios científicos indicados.
60
Emitido el dictamen, los peritos se presentarán al juzgado para entregarlo
personalmente y ante el juez realizar la última etapa de la pericia; la diligencia
de entrega y ratificación”.47
“3.3 TIPOS DE MUESTRAS PARA ANALIZAR EN GENETICA FORENSE
3.3.1 Muestras dubitadas e indubitadas
Las muestras con las que se trabaja en criminalística se pueden clasificar en
dos tipos:

Muestras dubitadas o evidencias: son restos biológicos de procedencia
desconocida, es decir, no se sabe a quién pertenecen (por ejemplo las
muestras recogidas en la escena del delito o de un cadáver sin
identificar).
Los tipos de muestras dubitadas más frecuentemente analizadas por técnicas
genético moleculares son: sangre (habitualmente en forma de mancha), semen
(lavados vaginales o manchas sobre prendas de la víctima), saliva (colillas de
cigarrillo, chicles, sobres y sellos), pelos, uñas, tejidos blandos, restos óseos y
dentarios (estos últimos relacionados fundamentalmente con la identificación
de cadáveres).

Muestras indubitadas o de referencia: son restos biológicos de
procedencia conocida, es decir, se sabe a quién pertenecen (por
ejemplo la sangre tomada de un cadáver identificado, o las muestras
tomadas a familiares de un desaparecido). El tipo de muestras
indubitadas más habituales son sangre y saliva (frotis bucal).
Para la genética forense, son de interés los denominados indicios biológicos
que son los que contiene ADN, y por ello se definen como “toda sustancia
líquida o sólida que provenga directamente del cuerpo humano o que haya
estado en contacto con el mismo, y en cuya superficie o interior pueda haber
restos de células”.
Algunos ejemplos de indicios biológicos obtenidos en la escena del crimen son:
sangre, semen, pelos, saliva, tejidos blandos, huesos y dientes, orinas, heces,
sudor, etc. En cuanto a los indicios no biológicos, algunos ejemplos son: fibras
y tejidos, restos de pólvora y material de disparos, restos de tierra, semillas,
plantas y hierbas, tinta pintura, madera, material de engrase, etc.
3.3.2 Análisis de muestras biológicas
47
http://www.monografias.com/trabajos34/prueba-pericial/prueba-pericial.shtml
61

Sangre: se puede encontrar bien en estado líquido o en forma de
mancha. La sangre líquida bien conservada no ofrece ningún tipo de
problema, pero es frecuente que al laboratorio llegue sangre putrefacta
bien porque se ha estropeado durante el transporte o bien porque
pertenece a un cadáver en el cual se ha iniciado la descomposición.
Para evitar el primer problema es conveniente realizar una mancha
sobre una gasa antes de proceder al transporte de la muestra y para el
segundo hay que tratar de buscar otra muestra para el análisis, bien sea
un tejido blando, uñas, o un resto óseo, dependiendo del estado de
conservación del cuerpo. Por el contrario, la sangre en forma de mancha
se conserva más fácilmente y puede analizarse tras varios años si las
condiciones de secado fueron adecuadas. Quizás las manchas sobre
cueros, maderas tratadas, restos vegetales y tierras sean de las más
críticas pues estos materiales tienen diferentes grados de absorción y en
ellos se encuentran presentes gran cantidad de inhibidores de la PCR
como los taninos, que impiden que la reacción funcione. Para detectar
muestras de sangre en la escena de una agresión, se utilizan una serie
de métodos como: colorimetría (detección mediante oxidasas),
cristalografía,
quimioluminiscencia
(mediante
luminol),
inmunocromatografía, etc.

Saliva: estas muestras no suelen presentar problemas en la analítica de
ADN. Suelen llegar al laboratorio en forma de mancha, sobre filtros de
cigarrillo, sellos, chicles o prendas o bien en otros soportes como vasos,
botellas o huesos de fruta. Se detectan mediante alfa-amilasa.

Esperma: se recoge en los casos de agresiones sexuales. El principal
problema es que además de los espermatozoides del agresor se suele
encontrar las células del epitelio vaginal de la víctima. Por ello, a la hora
de analizar estas muestras aparece una mezcla de perfiles genéticos,
pero como el perfil genético de la víctima si lo conocemos podemos
determinar cuál es el del agresor.

Pelos: estas muestras requieren un análisis microscópico previo a la
analítica molecular con el fin de determinar el tipo de análisis que es
posible en ellos (estudios de ADN nuclear o de ADN mitocondrial)
además de otras características importantes. Con el análisis
microscópico se determinan, entre otros, los siguientes puntos:
- Si se trata de pelos de origen animal o humano.
- Si se trata de pelos completos (con bulbo) o de fragmentos de pelos (sin
bulbo). En el caso de fragmentos de pelos los estudios a realizar son los de
ADN mitocondrial como veremos en el siguiente apartado. En el caso de los
pelos con bulbo se puede determinar en qué fase vital se encuentra éste. En
los pelos con bulbo telogénico (en fase de caída) se suele realizar análisis de
ADN mitocondrial y en los pelos con raíz anagénica (en fase de crecimiento) se
puede realizar un análisis de ADN nuclear.
62

Tejidos: las muestras suelen estar relacionadas sobre todo con la
identificación de cadáveres en los que han comenzado los procesos de
putrefacción. Los mejores resultados se obtienen con músculo
esquelético tomado de las zonas que se estén más preservadas de la
putrefacción.

Huesos y dientes: estas muestras se obtienen de los cadáveres ya
esqueletizados y son las más problemáticas en cuanto a identificación
genética. Los huesos largos (fémur o húmero) y los molares (muelas)
son las muestras que ofrecen mejores resultados. La extracción de ADN
a partir de este tipo de restos es más larga y costosa que en los casos
anteriores.
3.3.3 Exclusión e inclusión
Una vez que se ha estudiado todo lo anterior y se han obtenidos los resultados
de ADN de las muestras y se tienen supuestos sospechosos, hay que decidir si
el sospechoso es el verdadero autor del crimen o sin embargo se ha inculpado
a la persona equivocada. Para ello se definen dos conceptos: Exclusión e
inclusión.
En las muestras tomadas del supuesto criminal como en las muestras
recogidas en la escena del crimen se han analizado una serie de loci
polimórficos, los mismos en los dos casos:

Si al analizar los loci de ambos, tanto en la muestra problema como en
el sospechoso aparecen los mimos alelos, se habla de inclusión, pero
esta inclusión nunca es del 100% ya que se está trabajando con
probabilidades. Estas probabilidades hacen referencia a las frecuencias
de los alelos en la población. Así, para obtener este valor hay que
multiplicar la frecuencia de que los dos alelos del locus 1 se den en la
población, por la frecuencia de que los alelos del locus 2 se encuentren
en la población, y así sucesivamente hasta multiplicar todas las
frecuencias de los loci polimórficos analizados. Este valor será un
número muy pequeño, por lo que para dar el resultado final se hace una
conversión. Por convenio, está establecido que si tras hacer la
conversión se obtiene una probabilidad del 99.73% y todos los alelos de
todos los loci coinciden, se estará en lo cierto con una probabilidad
altísima si se inculpa al presunto sospechoso como verdadero
sospechoso.

Si por el contrario, al analizar los loci de ambos, hay algún alelo en el
que la muestra problema y sospechoso no coinciden, aunque sólo sea
uno, se habla de exclusión, y en este caso sí es del 100%, es decir, que
se tiene certeza absoluta cuando se rechaza al supuesto sospechoso
como verdadero autor y por tanto hay que seguir buscando al verdadero
sospechoso.
Ejemplo:
63
Loci
Muestra problema Sospechoso
1 Sospechoso
2
analizados
(alelos)
(alelos)
(alelos)
Locus 1
2,4
2,4
2,4
Locus 2
12,15
12,15
12,14
Locus 3
1,6
1,6
1,7
Locus 4
3,10
3,10
3,10
Locus 5
4,9
4,9
4,9
Locus 6
2,12
2,12
2,12
Locus 7
5,7
5,7
5,7
Se puede concluir diciendo que hay una probabilidad cercana al 100% de que
el sospechoso 1 sea el verdadero autor del crimen, ya que todos los alelos de
todos los loci coinciden y se puede afirmar que el sospechoso 2 queda excluido
con una certeza del 100% como sospechoso, ya que hay de los de los alelos
que no coinciden con los de la víctima.
En este caso, son las bandas del sospechoso 1 las que coinciden con las
bandas de la muestra analizada. Se pueden descartar por tanto al sospechoso
2 y 3 ya que hay algunas bandas que no coinciden con las de la muestra.
3.3.4 Investigación de la paternidad
En la investigación de la paternidad se parte del presupuesto lógico siguiente:
todo el ADN que una persona posee es mitad del padre y mitad de la madre.
Para estudiar si alguien es hijo/a biológico de unos padres determinados el
procedimiento es sencillo: se selecciona un locus determinado de ADN y se
analiza para ver el genotipo del hijo cuestionado. Después se analizan los
genotipos del ADN del padre y de la madre.
En esta ocasión también se tienen en cuenta los conceptos de exclusión e
inclusión vistos en el apartado anterior.
El análisis de la paternidad se basa en las leyes de la herencia mendeliana. Por
tanto si en un hijo encontramos un alelo que no posee el presunto padre, la
paternidad queda excluida con seguridad absoluta. Si por el contrario el hijo
tiene un alelo que pueda haber heredado de un presunto padre, hay que
realizar cálculos estadísticos con el objetivo de calcular cuantas personas,
entre la población general, podrían ser padres potenciales por tener ese alelo.
Las inclusiones en los supuestos de paternidad tienen que hacerse igual que
los casos de criminalística, usando probabilidades estadísticas que deben ser
lo más altas posibles. En todo caso, habría que tratar de conseguir siempre una
probabilidad de paternidad (escrita como W) superior al 99,9%. O, si se
expresa en índice de paternidad (IP), debe ser superior a 1000; esta cifra de
1000 significa que es mil veces más probable que el señor analizado sea el
padre a que lo sea otra persona de esa población. La validez de la inclusión
depende del número de loci examinados y de la frecuencia con que el perfil de
ADN se encuentre en la población general.
64
Existen dos reglas fundamentales que determinan dos tipos de exclusiones:

La primera regla de Landsteiner o exclusión directa: establece que todo
carácter presente en el hijo que no lo posea la madre, debe
forzosamente proceder de su padre biológico. Si el supuesto padre no lo
posee, se produce la exclusión de primer orden.

La segunda regla de Landsteiner o exclusión indirecta: el hijo y el padre
son homocigotos para un alelo distinto en un mismo locus. Si esto
sucede se produce la exclusión de segundo orden, denominado así
porque es menos categórica que la anterior. En este caso se debe tener
en cuenta la posibilidad de que existan alelos silentes, mutaciones o
alelos presentes pero no identificados.
Estadísticamente el hecho de investigar a la madre es menos frecuente, ya que
en el momento del nacimiento la madre queda perfectamente identificada. Sin
embargo hay excepciones, como confusiones de recién nacidos en hospitales,
el abandono de menores tras partos clandestinos, el secuestro infantil y las
desapariciones.
3.3.5 La probabilidad de paternidad
La probabilidad de paternidad (W) se calcula mediante la fórmula descrita por
Essen-Moller, científico escandinavo que en 1938 desarrolló los aspectos
bioestadísticos de las pruebas de paternidad, derivados del teorema de Bayes.
Indica la probabilidad que tiene ese individuo de ser el padre biológico (X),
comparado con un hombre al azar de la población (Y). Así, el valor de X
depende exclusivamente del resultado de los análisis realizados al trío, y el
valor de Y corresponde a la frecuencia en la población del alelo del hijo que
obligatoriamente ha recibido del padre. Generalmente se asume que la madre y
el presunto padre no están relacionados.
3.3.6 Índice de paternidad
Indica cuantas veces es mayor la probabilidad del presunto padre de ser el
padre biológico del hijo con respecto a un hombre tomado al azar.
X = Probabilidad de que el presunto padre sea el padre biológico del hijo/a.
Y = Probabilidad de que lo sea un hombre al azar en la población de referencia.
A la hora de investigar la paternidad, si el supuesto padre ha fallecido y se hace
una reclamación de filiación, se presentan diversas estrategias de análisis para
responder a la pregunta de filiación:
65



Proceder a la exhumación del cadáver.
Recurrir a familiares vivos del supuesto padre, para intentar deducir su
patrimonio genético.
Utilizar muestras biológicas del individuo fallecido, que hayan sido
obtenidas antes de su muerte”48.
“3.4 INVESTIGACION DE RESTOS CADAVÉRICOS
La identificación de los restos cadavéricos procedentes de los accidentes de
tráfico, grandes catástrofes, personas desaparecidas, etc., constituye un tipo de
análisis muy solicitado en genética forense.
Cuando se produce la aparición de un cadáver o restos cadavéricos cuya
identidad se sospecha pero no se pueda establecer con total seguridad por
métodos tradicionales (antropológicos, odontológicos, etc.), se puede recurrir a
un estudio genético como complemento ó como única vía posible de
identificación.
Los cadáveres de los que no haya sospechas sobre quién se trata deben ser
igualmente analizados y sus perfiles genéticos deben ser almacenados en una
base de datos anónima que permita su comparación con muestras de
referencia de personas que tengan familiares desaparecidos.
Como consecuencia de la gran variedad de situaciones con las que nos
podemos encontrar, vamos a tratar de ordenar ó clasificar los casos que
pueden ser resueltos primero en función del tipo de muestra que debemos
analizar y segundo en función del tipo de caso.
- Atendiendo al estado de conservación de la muestra, los casos más típicos
son:
48
http://es.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica_Forense
66

Restos cadavéricos en buen estado de conservación. la recogida de
muestras se realiza inmediatamente después de la muerte, las muestras
más adecuadas son sangre y/o músculo. En los casos en los que se
producen víctimas carbonizadas, el ADN es muy estable a las altas
temperaturas a las que se ve sometido y en general es posible obtener
ADN de alta calidad.

Restos cadavéricos con un avanzado estado de putrefacción ó
esqueletizados. Se trata de restos en los que la toma de muestras se
realiza después de un periodo de tiempo largo tras la muerte, en este
caso las muestras más adecuadas son piezas dentales ó huesos largos.
Son los casos que entrañan mayor dificultad en cuanto a la obtención y
el análisis del ADN.

Restos cadavéricos embalsamados. Normalmente son los casos que
entrañan la mayor dificultad puesto que lo más común es que la
conservación del cadáver se realice mediante formol ó derivados y está
demostrado que el formol produce grandes modificaciones de los ácidos
nucleicos.

Restos cadavéricos momificados. En ciertos cadáveres se producen
fenómenos naturales de momificación como consecuencia de la rápida
evaporación del agua del cuerpo, con lo que se detiene el desarrollo de
microorganismos y por tanto la putrefacción y por tanto el material
genético de los tejidos blandos momificados se preserva en condiciones
que permiten su análisis, que en condiciones habituales no sería posible
debido a los procesos destructivos del cadáver.
3.4.1 Catástrofes masivas
http://diegomarquezp.wordpress.com/2011/03/
La muerte de un elevado número de personas en un mismo evento puntual es
lo que se denomina “gran catástrofe”. El objetivo primordial en éstas es el de
“identificar correctamente lo antes posible a las víctimas”. Esto no siempre es
fácil, porque las presiones de los medios de comunicación, de los familiares, de
las autoridades, inducen a los profesionales a cometer errores.
Desde una perspectiva forense, centrados ya en las víctimas, se pueden
clasificar las catástrofes en dos tipos:
67

Catástrofe cerrada: aquélla en la que se conoce el número exacto o muy
aproximado de víctimas. Ej.: accidentes de aviación, autobús, tren, etc.
En estos casos incluso se sabe los nombres de las víctimas.

Catástrofe abierta: aquélla en la que no se sabe el número de víctimas a
priori. Ej.: las catástrofes naturales, incendios en edificios o los famosos
atentados del 11-S (Nueva York) y el 11-M (Madrid).
Los métodos de identificación de ADN disponibles en una gran catástrofe son:





49
Patología forense: el examen externo e interno del cadáver en la
autopsia (cicatrices, tatuajes, prendas de vestir, lesiones internas y
prótesis). Inconvenientes: la lentitud y que sólo sirve para cuerpos
enteros y no muy dañados.
Huellas dactilares: se pueden obtener por medio de la denomina
necrodactilar, útil en las catástrofes cerradas. Es rápida, fiable y
económica.
Odontología forense: es de alta fiabilidad, relativamente económica pero
a veces limitada por la falta de material de referencia y por la lentitud
derivada de la necesidad de comparar todas las muestras una a una.
Antropología forense: es económica y fiable pero a veces resulta muy
lenta.
Genética forense: basada en el análisis de ADN. Ventajas: resulta útil en
casi todos los casos, puede utilizarse todo tipo de fragmentos, es muy
fiable y sus costes son cada día menores. Inconvenientes: hay casos en
los que no funciona, a veces faltan laboratorios especializados, es
relativamente lento, y los precios aunque disminuyen son relativamente
elevados”49.
http://es.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica_Forense
68
CAPITULO
IV
PROCEDIMIENTO
TÉCNICO PARA EL
ANÁLISIS DE STR´s EN
GENÉTICA FORENSE
69
“4.1 TOMA DE INDICIOS BIOLOGICOS EN EL LUGAR DE LOS HECHOS
1. Manchas Secas
Si el soporte es pequeño y transportable -colillas, armas blancas, monedas,
llaves, piedras, ramas, papeles- se embalan por separado en bolsas de papel o
cajas y remiten al laboratorio.
Si, en cambio, se trata de soportes no transportables -paredes, ventanas-, se
puede recoger con un hisopo mojado en agua destilada (dejar secar antes de
guardar) o raspar con bisturí y guardar en bolsa de papel. Cuando el soporte es
absorbente: telas, alfombras, recortar la mancha y guardar en bolsas de papel.
2. Indicios Húmedos
Puede ocurrir que el agresor intente lavar las prendas para encubrir el hecho,
pero en ocasiones igualmente se obtienen buenos resultados. Se debe escurrir
las prendas, introducir por separado en bolsas de papel, madera, trasladar
rápidamente a instalaciones adecuadas, dejar secar en lugar protegido y sobre
una superficie limpia, y envolver.
3. Indicios Líquidos
En los casos en que sea posible, colocar sobre papel de filtro y dejar secar. Ello
puede realizarse para semen o sangre, pero no cuando se trata de orina o
líquido amniótico, en cuyo caso debe recolectarse la mayor cantidad posible
con una pipeta de plástico desechable y depositarla en un tubo o frasco.
Guardar en freezer hasta su envío al laboratorio en forma urgente
4. Pelos
Recolectar cada pelo con pinzas (desechables o bien limpias) y guardarlo en
una bolsa de papel.
5. Restos Cadavèricos
Proceder con todo lo descrito anteriormente.
4.1.1 EMPAQUETADO
1.
2.
3.
4.
50
Evitar el uso de bolsas de plástico
Evitar emplear frascos de cristal
Emplear cajas de cartón o sobre papel
Cada muestra en un recipiente precintado o cerrado herméticamente”50.
http://adncofybcf.com.ar/muestra-envio.html
70
4.2 Aplicaciones del ADN en Medicina Legal
La inclusión del análisis del ADN en Medicina legal y forense ha supuesto el
mayor avance en la identificación criminal probablemente desde que se
estandarizó el uso de las huellas dactilares.
El ADN cumple con todos los requisitos que le son exigibles a cualquier prueba
para su uso en ciencias forenses, bien sea en la investigación biológica de la
paternidad o para la identificación de personas e indicios criminales.
Trabajar con ADN en la criminalística ofrece muchas ventajas ya que permite
que se puedan estudiar indicios biológicos muy pequeños o en tejidos en
estado de putrefacción o de miles de años de antigüedad, así como por su
presencia en todos los núcleos celulares desde el momento de la fecundación.
El ADN de cualquier célula de una persona es idéntico, lo cual hace posible
aplicar las mismas técnicas independientemente de cual sea su origen (sangre,
semen, saliva, pelos, etc.).
4.2.1 Técnicas forenses de análisis del ADN
El orden que se sigue cuando se analiza de forma completa un muestra real es
el siguiente:
1.- Extracción del ADN
2.- Cuantificación del ADN extraído
3.- Estudio de las regiones hipervariables
4.2.2 Extracción del ADN
Como ya sabemos, el ADN se encuentra en el interior del núcleo de las células,
por lo que para analizarlo hay que extraerlo de su localización natural.
Para extraer el ADN es necesario realizar dos operaciones: despegar las
células del soporte donde estaban como indicios y romper las células y su
núcleo para liberar el ADN y poder analizarlo.
Las muestras forenses se caracterizan por ser pequeñas, antiguas,
contaminadas e irrepetibles. Lo que nos deja una colección de características
negativas que dificultan el análisis.
Existen diversos procedimientos de extracción, que deben cumplir con la doble
misión de extraer y purificar el ADN. Dos son los métodos mas usados:
1.- Extracción orgánica. Compuesta por una mezcla básicamente de fenol y
cloroformo con iso-amil-alcohol y posterior precipitación del material genético
con etanol o por filtración con unos microfiltros del tipo Centricon o Microcon.
71
2.- Extracción con Chelex. El Chelex es una resina iónica captadora de iones,
muy útil en ciencia forense, porque es concentraciones del 5 al 20% de Chelex100 es capaz de depurar suficientemente la gran mayoría de las muestras
dejándolas aptas para su estudio posterior.
4.2.3 Cuantificación del ADN
Una vez que se ha conseguido extraer el ADN, en mayor o menos cantidad y
más o menos purificado, antes de proceder a analizarlo es necesario saber de
qué cantidad se dispone y, cuando es posible, cuál es su calidad.
Cada una de las técnicas que se pueden aplicar exige un tipo de ADN
diferente.
Existen multiples técnicas para cuantificar el ADN, aunque en criminalística se
está imponiendo la denominada del slot-blot, que posee dos grandes ventajas:
por un lado, permite detectar cantidades muy pequeñas de ADN, como 100 pg
(1 picogramo = 1×10¯¹² g). Por otro lado, si se emplean sondas
complementarias específicas del genoma humano, el resultado positivo de la
amplificación nos indica que el ADN es humano y no de otros animales
domésticos habituales.
Cuando se cuentan con cantidades de ADN mayores y dependiendo de las
preferencias de cada laboratorio, se pueden emplear cuantificaciones con geles
de agarosa teñidos con sustancias como el bromuro de etidio, que
paralelamente a la cuantificación ofrecen información sobre la calidad del ADN
antes de proceder al estudio.
4.2.4 Técnicas de análisis e identificación de ADN
En la actualidad existen tres técnicas básicas de identificación de ADN, una vez
que éste ha sido extraído y cuantificado. A su vez, cada una de las técnicas
tiene sus ventajas e inconvenientes, pero todas son interesantes en la práctica,
porque todas se están empleando de modo universal.
4.2.4.1 Técnicas de Southern-blotting e hibridación:
fragmentos de restricción de longitud polimórfica (RFLP)
análisis
de
Esta técnica analítica permitió, en los años 1984-85, la entrada de la biología
molecular en el campo de la identificación humana, en un proceso que fue
llamado por su creador, Sir Alex J. Jefreys, huella dactilar genética.
Por medio de la misma se pretenden detectar en los indicios biológicos las
regiones, fragmentos o trozos de ADN, que, siendo comunes a todas las
personas, varían mucho de unas a otras.
Las fases analíticas son: restricción, separación electroforética, southernblotting e hibridación. Los resultados aparecen tras exponer la membrana
donde se ha llevado a cabo la hibridación a un negativo radiográfico, que es
excitado por la emisión de partículas radiactivas o quimioluminiscentes.
72
Entre las ventajas de esta técnica esta el hecho del gran polimorfismo de los
alelos, que hace realmente muy difícil que dos personas tengan los mismos
alelos para un locus determinado. La otra ventaja, que podría convertirse en
desventaja, es la denominada resistencia a la contaminación biológica.
Los inconvenientes son que se necesita una cantidad de muestra de al menos
5ng, que también es necesario un ADN de alto peso molecular, bien
conservado y de buena calidad. Finalmente, la complejidad y el consumo de
tiempo pueden llegar en convertirse en un problema de importancia, ya que, un
análisis con sondas puede llegar a necesitar de2 a 8 o 10 días.
4.3 Técnicas de amplificación genética (PCR)
http://www.robertexto.com/archivo7/adn_forense.htm
“La reacción en cadena de la polimerasa, conocida por sus siglas en inglés
PCR (polymerase chain rection), es una técnica que permite amplificar (copiar
o multiplicar) artificialmente un trozo o fragmento (alelo) de ADN de un locus
determinado un número infinito de veces, siempre y cuando haya una cantidad
suficiente como para poder ser analizado o detectado”51.
Está técnica, creada y desarrollada por el científico californiano Kari Mullis, en
1987, revolucionó el mundo de la investigación genética y no sólo para la
ciencia forense, mérito que le fue reconocido cuando le fue otorgado el Premio
Nobel de Química, en diciembre de 1993.
Existen en el genoma humano miles de repeticiones en tándem (VNTR), de las
que algunas de ellas tienen un tamaño muy pequeño, llamadas repeticiones en
tándem cortas (short tandem repeats o STR). La gran mayoría de estas
51
http://www.robertexto.com/archivo7/adn_forense.htm
73
regiones están flanqueadas por unos fragmentos de ADN de unos 15 a 25
nucleótidos de longitud, cuya secuencia es idéntica para todas las personas.
Por lo tanto, conociendo la secuencia de la región flaqueante, es posible crear
artificialmente otro fragmento complementario, que, en unas condiciones
apropiadas, puede hibridarse o unirse a la misma de modo específico.
La amplificación se realiza en un aparato denominado termociclador, que es
capaz de automatizar la reacción y se compone de un número determinado de
ciclos compuestos cada uno de tres fases: desnaturalización, acoplamiento y
extensión.
Al terminar la amplificación se habrán generado millones de copias del locus
deseado, que pueden ser visualizadas con técnicas de electroforesis y tinción o
por dot-bolt reverso.
Las ventajas son múltiples, aunque las más significativas son cuatro:
1.- La posibilidad de estudiar indicios muy pequeños. Pues ya conocemos que
la técnica se basa en amplificar artificialmente un fragmento determinado de
ADN.
2.- Se facilita el análisis de materiales antiguos y degradados. Ya que los
fragmentos de ADN que se estudian tienen tamaños de 300 a 500 pares de
bases, lo que les confiere estabilidad y resistencia a la degradación.
3.- Aporta una gran rapidez y economía al proceso. Ya que en teoría algunos
análisis se pueden completar en pocas horas.
4.- La interpretación de los resultados es mucho más fácil. Sobre todo si se
usan aparatos secuenciadores.
El principal inconveniente es la posibilidad de que exista la contaminación
biológica que pueda conducir a una imposibilidad a la hora de interpretar los
resultados.
En la práctica, muchas muestras se contaminan biológicamente por diferentes
motivos y ello origina a graves problemas en los laboratorios, que pueden llegar
a anular los resultados.
Por otro lado, este problema puede dar consecuencia a una ventaja, ya que
puede haber ocasiones en que lo que se detecta sean mezclas de restos
biológicos de interés criminal, como ADN de sangres de víctimas diferentes en
una navaja.
4.3.1 Técnicas de secuenciación de ADN mitocondrial
El ADN mitocondrial es un fragmento cíclico y haploide de ADN compuesto de
15,569 pares de bases. Se encuentra dentro de las mitocondrias en un número
superior a 1,000 copias por cada organelo y se hereda exclusivamente por vía
materna.
74
El uso de ADN mitocondrial (ADNmt) como medio de identificación se basa en
la diversidad que hay en las secuencias que poseen las diferentes personas y
que se acumula en la denominada asa de desdoblamiento o d-loop, fragmento
de 1,112 pares de bases que no se encuentra envuelto en la codificación de
ningún producto.
La secuenciación es una técnica especialmente elevada en costo y compleja,
pese a que hoy en día se realice mayormente en aparatos semiautomáticos y
por medio de técnicas que permiten una amplificación previa de los indicios,
por lo que su uso se limita mucho a casos muy especiales.
Por sus características, esta técnica es preferentemente usada en aquellos
casos en que la muestra es realmente muy pequeña y los indicios están muy
degradados.
Como ya habíamos mencionado, solo se heredan por vía materna, por lo que
no sirven para hacer estudios de paternidad.
La principal ventaja que ofrece la secuenciación es la gran estabilidad postmortal, que se debe a dos razones: en primer lugar, a que los fragmentos que
se estudian tienen tamaños muy pequeños por lo que resisten a la degradación
con cierta facilidad, y, en segundo lugar, a que tienen un gran número de
copias por célula hacen relativamente fácil encontrar una copia o unidad de
ADNtm, aun cuando el conjunto de la célula esté dañado.
El principal inconveniente es la complejidad técnica, que requiere personal
altamente calificado y entrenado, así como aparatos caros y complejos.
Igualmente, si se utilizan amplificaciones por PCR previas, la presencia de
contaminación es aún más preocupante que cuando se amplifica ADN nuclear.
4.3.2 Investigación biológica de la paternidad
La determinación biológica de la paternidad ha constituido un problema
prácticamente irresoluble hasta bien entrado el siglo XX.
El padre biológico es quien ha engendrado el hijo. Biológicamente cada hijo
sólo puede tener una madre y un padre. Es un vínculo biológico que el padre y
la madre comparten con el hijo. El mecanismo de reproducción de los
mamíferos hace que la relación entre el hijo y la madre sea fácil de establecer,
al contrario que con el padre, imprescindible solamente para engendrar al hijo.
Cuando todos estos aspectos coinciden y por tanto, los individuos que constan
en la inscripción son los padres biológicos del hijo inscrito, quienes, además,
conviven con él, no suelen plantearse problemas. De hecho, el único problema
que puede plantearse es la duda sobre la paternidad biológica.
Pueden existir tres tipos de padres: Padre jurídico, Padre biológico y Padre de
hecho. El padre jurídico es el que tiene la paternidad jurídica, de quien el niño
lleva el apellido. El padre biológico es el que engendro. El padre de hecho, es
el que tiene la patria potestad.
75
En la antigüedad, por la falta de técnicas para la resolución del problema, el
derecho romano estableció que el marido de la madre debía ser considerado
como padre si no existía evidencia clarísima de lo contrario.
Para determinar una paternidad biológica es preciso, en los casos más
habituales, el concurso de la madre, el hijo y el supuesto padre. La madre no
es estrictamente necesaria, aunque habitualmente si lo es su consentimiento.
Una prueba de paternidad puede realizarse con el padre fallecido o ausente, a
través de restos indubitados del presunto padre o a través de familiares
próximos.
Una vez obtenidas las muestras ha que extraer la información genética
necesaria. Para ello, mediante las técnicas adecuadas, habitualmente
polimorfismos de ADN, se obtienen los fenotipos. De su estudio se realiza una
aproximación al genotipo de todos ellos, que es la base genética sobre la cual
se apoyará la investigación.
Aunque históricamente se han empleado métodos basados en la
antropobiometria y ocasionalmente la herencia de enfermedades o elementos
de carácter obstrétrico, desde hace muchos años el único método válido es el
basado en la herencia de caracteres genético-moleculares, que son caracteres
de transmisión mendeliana simple y que constituyen la base de estudio de la
Antropología molecular.
Los grupos que se aplican en paternidad tienen todos polimorfismos elevados,
tasas de mutación bajas y conocidas, y una ubicación cromosómica
establecida. Normalmente se analizan en sangre, aunque esto no quiere decir
que no se puedan realizar en otros fluidos biológicos o tejidos.
“Hoy en día, la prueba se basa prácticamente en exclusiva en los polimorfismos
del ADN que son los idóneos en criminalística, identificación y paternidades
complejas y son los que poseen una mejor relación entre información y coste.
Además, se prefiere elegir marcadores no ligados a enfermedades por los
inconvenientes éticos que se derivan de la posibilidad de obtener información
médica no relacionada con el objeto de la pericia. Por estas razones, la prueba
de paternidad se hace casi de forma exclusiva mediante polimorfismo de ADN
mini y microsatélite”52.
4.4 Electroforesis en geles verticales de poliacrilamida
Electroforesis capilar
La electroforesis capilar es una técnica relativamente novedosa en el campo
de la Genética Forense pero que está poco a poco sustituyendo a los sistemas
de electroforesis vertical. En este caso el proceso electroforético es llevado a
cabo en un capilar de silica de unas 50 m de diámetro, lo cual hace que la
cantidad de calor generado sea menor y que puedan aplicarse voltajes
52
http://criminologiaycriminalistica.herobo.com/wordpress/?p=481
76
mayores. Para que puedan ser analizados por electroforesis capilar los primers
o los dideoxinucleótidos (en el caso de la secuenciación) deben ser marcados
fluorescentemente con unas moléculas denominadas fluorocromos que emiten
fluorescencia a una determinada longitud de onda cuando son excitados por
láser. El equipo en el que se realiza el proceso lleva acoplado un ordenador
encargado de traducir los datos de emisiones fluorescentes en secuencias o
fragmentos con sus correspondientes alelos asignados. La electroforesis
capilar presenta una serie de ventajas frente a los sistemas de electroforesis
vertical como son:
Rapidez: ya que permite el análisis simultáneo de varios loci aunque éstos
posean alelos con tamaños solapantes.
Sensibilidad: hace posible detectar cantidades muy pequeñas de ADN
amplificado.
Los resultados se obtienen de manera informatizada, lo que evita problemas de
interpretación de los resultados y facilita el análisis de los mismos a través de
programas informáticos.
Ejemplo de un caso de criminalística resuelto
utilizando electroforesis en gel vertical de
acrilamida. Si se observan los patrones bandas
podrá comprobarse como los perfiles obtenidos en
las manchas de sangre encontradas en el sombrero
(Hat) y pantalón (Jeans) del sospechoso (S)
coinciden con el perfil genético de la víctima (V)
Caso de estudio
biológico de la
paternidad
realizado con
electroforesis
capilar. Cada
pico
corresponde a
un alelo, el hijo
(H) debe
poseer un alelo
de la madre
(M) y otro del
padre (P) para
que la
paternidad
seacompatible
77
4.4.1 Futuras tecnologías: biochips
“Las técnicas de análisis genético se encuentran hoy en día en continuo
desarrollo y evolución. La necesidad de técnicas que permitan el aislamiento y
análisis de los casi cien mil genes que componen el genoma humano justifica la
existencia de líneas de investigación destinadas al descubrimiento de nuevos
métodos que permitan monitorizar elevados volúmenes de información
genética en paralelo y que reduzcan tanto el tiempo empleado como el coste
por análisis”53.
Desde el análisis de los primeros polimorfismos de ADN con fines
identificativos, la Genética Forense ha sufrido una gran evolución. Los expertos
en la materia han sido testigos de cómo el descubrimiento de la PCR
revolucionó las técnicas de identificación genética. Es probable que la próxima
revolución la constituyan los llamados biochips o microarrays.
53
http://www.robertexto.com/archivo7/adn_forense.htm
78
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