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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio Público
Dirección de Laboratorios Criminalísticos
Aplicaciones de los SNPs al Análisis Genético de Restos Óseos
Antiguos en la UCCVDF -AMC
ADN en 1984 con el descubrimiento de los
Las Ciencias Forenses representan una
patrones multibanda, que en hoy día conocemos
especialidad que tiene como objeto ayudar a
como huella génica (Jeffreys et al.,1985). La huella
resolver asuntos legales, no sólo relacionados con
de ADN ha sido empleada en pruebas de
procesos penales sino también con casos civiles.
filiaciones,
así
como
en
casos
criminales.
A pesar de ser de una ciencia multidisciplinaria,
Posteriormente, tras el descubrimiento de los STRs
ha sido una de sus herramientas en particular la
(Short Tandem Repeats) o Secuencias Repetidas en
que ha revolucionado la investigación forense en
Tándem,
junto
con
las
tecnologías
de
los últimos años: El análisis de ADN. El objeto de
secuenciación
automatizadas,
se
han
ido
los genetistas forenses es identificar con la mayor
consolidando los sistemas para la identificación de
certeza posible el origen de una muestra
individuos, teniendo como principal ventaja el gran
biológica (Jobling-Gill, 2004), a partir del análisis
poder de discriminación debido a su elevado grado
de los polimorfismos presentes en esta molécula.
de
polimorfismo
y
por
consiguiente
La evolución en el campo de la genética
informatividad, así como la sensibilidad en la
forense comenzó con el descubrimiento de las
detección de las secuencias de interés (Jobling-Gill,
variantes estudiadas en los grupos de sangre AB0
2004). El análisis estadístico de dichos sistemas
(Landsteiner, 1990), y su posterior aplicación para
está basado en el establecimiento de una
el estudio de filiaciones así como en casos
probabilidad de identidad entre perfiles de ADN,
criminales, hasta la revolución de la huella de
implementado hoy día en casuística forense para
1
pruebas de identificación, filiación y criminalística
datos disponibles. Los STRs presentan limitaciones,
(Evett-Weir, 1998).
y es allí cuando también cobran gran importancia
los SNPs, capaces de aportar información adicional
Debido
a
las
características
que permita reconstruir, al menos en parte, la
anteriormente mencionadas, así como a la
apariencia física y el origen ancestral del individuo
eficacia y al crecimiento de las bases de datos de
en cuestión, de tal forma que sea posible reducir el
STRs en criminalística, las cuales contienen en
universo
de
sospechosos
presentes
en
la
algunos países hasta millones de perfiles
población.
empleados en rutina, es poco probable que otra
clase de marcadores genéticos tenga un mayor
En Venezuela, la práctica de genética
impacto en la comunidad forense. En este
forense ha sido implementada principalmente en
sentido,
Nucleotide
casuística para establecer filiaciones, identificación
Polymorphisms) o polimorfismos de una sola
de personas fallecidas en catástrofes naturales
base, entre otros sistemas de genotipado de
(donde se dificulta el reconocimiento físico), así
ADN, deben ser considerados como suplementos
como en la identificación de restos antiguos y
y no sustitutos de los STRs, especialmente en
agresiones sexuales. En estas situaciones, la
aquellos casos de identificación y filiación de gran
metodología que se realiza en laboratorios
complejidad (Butler, 2009; Phillips et al., 2008),
forenses a nivel nacional consiste en el análisis de
así como también para el análisis de ADN
STRs, cuya principal ventaja radica en el alto poder
degradado (Fondevila et al., 2008), especialmente
de discriminación para la identificación individual.
los provenientes de restos óseos antiguos. Por
Sin embargo, estos marcadores poseen como gran
otra parte, cuando no se encuentra disponible un
limitación que pueden funcionar de manera muy
perfil genético de referencia con el que sea
deficiente si el ADN que se obtiene de la muestra
posible realizar comparaciones, bien sea porque -
presenta una baja concentración o tiene una alta
no
degradación.
existe
los
SNPs
un
(Single
sospechoso
o
no
hay
correspondencia con ningún perfil en las bases de
2
El Laboratorio de Genética Forense de la
Unidad de Criminalística Contra la Vulneración
de
suman al trabajo con ADN proveniente de restos
óseos.
Derechos Fundamentales (UCCVDF) del
Sin embargo, es un hecho constatado que
Ministerio
Público
con
sede
en
el
Área
las posibilidades de analizar el ADN de una
Metropolitana de Caracas, actualmente recibe un
muestra forense con éxito son mayores si la
gran número de muestras biológicas con
muestra se toma en un corto intervalo de tiempo
requerimiento de
análisis genéticos y cuya
tras su deposición. Indistintamente de que sea
naturaleza biológica se encuentra representada
para la identificación de un cadáver, la obtención
por restos óseos provenientes de exhumaciones.
de un perfil de restos biológicos en la escena de un
Dichos casos han sido de particular interés en la
crimen, la toma de muestras espermáticas de la
identificación y establecimiento de filiaciones en
víctima de una agresión sexual o incluso de fuentes
desapariciones y desastres masivos, además la
como objetos abandonados en la escena del
tecnología de análisis llevada a cabo ha sido
crimen por el perpetrador, la obtención de un
mediante STRs. Las muestras post mortem,
perfil de ADN es posible si el tiempo de espera
generalmente
se
encuentran
expuestas
a
hasta la toma de muestra es suficientemente corto
cambios ambientales de temperatura, humedad y
(Fondevila, 2009). En la práctica, muchas veces
radiación solar, así como la acción bacteriana y
debido a las especificaciones y características de
los ácidos del suelo, que pueden promover la
cada caso, usualmente no se colecta ni se realizan
desintegración de las estructuras celulares, y
los respectivos análisis genéticos a las muestras
como consecuencia, el ADN (Ácido Desoxirribo
forenses
en
lapsos
breves,
viéndose
Nucleico) se degrada rápidamente. (Naverán,
comprometido el estado en el que se encuentran
2007). Más allá de la fragmentación del material
las muestras de estudio. Por todo ello, existe
genético, la escasez, posibles modificaciones
entonces la necesidad de implementar nuevas
moleculares, y presencia de inhibidores de la PCR,
tecnologías que supongan un complemento de
representan otras de las limitaciones que se
valor en los análisis genéticos actuales de STRs.
3
En este sentido, los SNPs han sido
considerados
como
potenciales
identificado SNPs trialélicos los cuales incrementan
marcadores
parcialmente el nivel de discriminación tanto en la
genéticos de interés forenses, y en concreto para
identificación individual como en el estudio de
el análisis de restos cadavéricos, debido a que los
mezclas. Recientemente, los SNPs han sido
productos de amplificación por PCR (Polimerase
categorizados de acuerdo a su aplicación en el
Chain Reaction) o Reacción en Cadena de la
campo forense en cuatro grupos (Budowle-van
Polimerasa, pueden tener una longitud promedio
Daal, 2008; Butler et al., 2008):
menor a 100 pb (pares de bases), lo cual implica
que
estos
marcadores
permiten
SNPs
de
identificación
individual:
estos
obtener
marcadores representan un suplemento a las
información a partir de material genético
pruebas de identificación de STRs, especialmente
degradado en comparación con los STRs, cuyos
en aquellos casos de parentescos complejos o
productos de amplificación podrían oscilar entre
cuando
el
material
genético
disponible
se
degradación
o
100-400 pb (Butler et al., 2002).
encuentra
Por otra parte, estos polimorfismos de
en
estado
de
fragmentación.
una sola base, al tratarse de marcadores en su
- SNPs informativos de linaje: Estos SNPs permiten
mayoría bialélicos, pueden ser analizados en
definir haplogrupos establecidos en bloques
reacciones multiplexes, que incluyen un mayor
haplotípicos, tanto en el cromosoma Y como en el
número
de
marcadores
por
reacción
en
ADN mitocondrial, y son considerados en cada
comparación con los STRs, lo cual también facilita
caso como un único marcador de linaje, lo que
su automatización en las diversas plataformas de
puede ser también un complemento de valor en
así como su interpretación y análisis estadístico.
las pruebas de parentesco.
Sin embargo, es necesario analizar un mayor
número de SNPs (50-100) para así alcanzar el
- SNPs informativos de grupo ancestral: para el
mismo nivel de discriminación que los STRs (13-
caso de la inferencia de grupos ancestrales, los
16)
SNPs poseen un gran potencial en comparación
4
(Gill,
2001).
Adicionalmente,
se
han
con el resto de los marcadores genéticos, en
costo-efectivas
cuanto a la información que aportan para
técnicas de mediano y alto rendimiento.
para
su
análisis,
incluyendo
diferenciar grupos poblacionales, no sólo de tipo
etno-lingüistico, sino de un fenotipo dado,
geográfico, etc.
- SNPs informativos de rasgos físicos: Aunque
existen una variedad de rasgos físicos que
presentan un fuerte componente genético, la
característica física más ampliamente estudiada
con SNPS de interés forense y antropológico es la
pigmentación
humana.
Específicamente
es
posible inferir a través de SNPs el color de ojos,
cabello y piel con cierta aproximación. Sin
embargo existen en curso estudios sobre otras
características como
la morfología facial,
estatura y morfología del cabello de igual interés
en el campo forense.
Por todo esto, la futura implementación
de SNPs en el análisis genético, especialmente de
restos óseos de la UCCVDF-AMC, conferirá
avances en la investigación y al trabajo de rutina,
no sólo de tipo forense sino también en la
genética clínica y de poblacional del país,
tomando en cuenta que existen metodologías
5
Artículo de divulgación realizado por: Dra. Yarimar Ruíz Orozco—Profesional Forense, Unidad
Criminalística contra la Vulneración de Derechos Fundamentales, adscrita a la Dirección de Laboratorios
Criminalísticos del Ministerio Público
Fuentes de Información principales consultadas:
Butler, J. M., Shen, Y.,McCord, B. (2002). The development of reduces size STR amplicons as tools for analysis of
degraded DNA. Forensic Science International: Genetics 48 (5), 1054-1064.
Butler, J. M., Budowle, B., Gill, P., Kidd, K. K., Phillips, C., Schneider, P. M., Vallone, P. M.,Morling, N. (2008). Report on
ISFG SNP Panel Discussion. Forensic Science International: Genetics Supplement Series 1(1), 471-472.
Butler, J. M. (2009). Fundamental of Forensic DNA Typing. British Library Cataloguing-in-Publication Data.
Budowle, B.,van Daal, A. (2008). Forensically relevant SNP classes. Biotechniques 44(5), 603-8, 610.
Evett, I.,Weir, B. (1998). Interpreting DNA Evidence. Statistical Genetics for Forensic Scientists Library of Congress
Cataloging-in-Publication Data.
Fondevila, M., Phillips, C., Naveran, N., Fernandez, L., Cerezo, M., Salas, A., Carracedo, A.,Lareu, M. V. (2008). Case
report: identification of skeletal remains using short-amplicon marker analysis of severely degraded DNA extracted
from a decomposed and charred femur. Forensic Science International: Genetics 2(3), 212-218.
Fondevila, M. (2009). Desarrollo de paneles de SNPs autonómicos, y estudio de su aplicación con fines forenses.
Universidad Santiago de Compostela. Santiago de Compostela, España.
Gill, P. (2001). An assessment of the utility of single nucleotide polymorphisms (SNPs) for forensic purposes.
International Journal of Legal Medicine 114(4-5), 204-210.
Jeffreys, A. J., Wilson, V.,Thein, S. L. (1985). Individual-specific ‘fingerprints’ of human DNA. Nature 316(6023), 76-79.
Jobling, M. A.,Gill, P. (2004). Encoded evidence: DNA in forensic analysis. Nauret Review. Genetics 5(10), 739-751.
Landsteiner, K. (1990). The Specificity of Serological Reactions. Courier Dover. Publications.
Naverán, N. (2007). DNA Antiguo, Metodología y Daños Moleculares. Aproximaciones al Poblamiento del Nuevo
Mundo. Universidad Santiago de Compostela. Santiago de Compostela. Santiago de Compostela, España.
Phillips, C., Fondevila, M., Garcia-Magarinos, M., Rodriguez, A., Salas, A., Carracedo, A.,Lareu, M. V. (2008). Resolving
relationship tests that show ambiguous STR results using autosomal SNPs as supplementary markers. Forensic Science
International: Genetics 2(3), 198-204.
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