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Huella Genética

MC: Elena Escobar Garduño

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Objetivos •Analizar el concepto de Huella Genética. •Definir el fundamento de esta técnica.

•Describir los procesos que deben completarse para realizar esta técnica. •Analizar los resultados de un análisis de Huella Genética mediante un electroferograma 2

Huella Genética 1980 – Descubrimiento de

regiones no-codificantes de DNA.

1984 - Profesor Alec Jeffries describe los VNTR’s (Variable

number tandem repeats ) y desarrolla la técnica de Polimorfismos de

Longitud de Fragmentos de Restricción de (RFLP).

Variación Genética

23 pares de cromosomas

Los seres humanos compartimos el 99.9% de nuestro genoma.

La variación genética ocurre en el 0.1% restante.

Individualidad Genética Cada individuo tiene un genoma de secuencia característica y única.

Perfil de DNA con 13 locus STR

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Fundamentos de la Huella Genética Todos los cromosomas humanos tienen secciones de DNA con funciones desconocidas. Estas secciones tienen secuencias cortas de bases. Estas secuencias se repiten una y otra vez. Se heredan de los padres. Su longitud y posición son únicas en cada persona.

¿Cómo se hace un perfil de DNA por RFLP? 1. 2. 3. 4.

Lisis cellular para liberar el DNA Cortar el DNA con enzimas de restricción Separar los fragmentos Analizar el patron de fragmentos

CIENCIA FORENSE

RELACIONES FAMILIARES

Formas de variación genética que pueden establecer identidad Fuente de variación genética

Útil en

• Transplantes de médula ósea

VNTRs

• 6-100 nucleotidos repetidos en tandem

STRs

• 2-6 nucleotidos repetidos• Investigación forense en tandem

Estructural

• Deleción, inserción, multilicación (ej. gen CFTR

• Marcador de enfermedad

• Polimorfismo en un nucleótido

• Marcador de enfermedad, establecer linaje.

SNPs

Nota: STRs son los marcadores comunmente usados en la huella genética

Huella Genética Proceso que revela el patron único de minisatélites (STR) en el DNA para un individuo. El FBI ha seleccionado 13 STR únicos para esta prueba y formar el CODI (Combined DNA Index System)

DNA no-codificante satélite

Es en donde se encuentran regiones (locus) de secuencias repetitivas (tándem) e hipervariables de DNA diferentes para cada individuo (regiones polimórficas)

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• La secuencia pueden estar repetida 14, 9, o 4 veces. • El número de veces que está repetida puede variar de un lugar a otro en el mismo cromosoma. 13

¿Cómo se hace la Huella Genética?

Extracción de DNA

Amplificación de DNA

¿Qué otra técnica se puede usar?

Visualización de DNA

Extracción de DNA

Pre-procesamiento Extracción diferencial de DNA 15

Amplificación de STR por PCR múltiple

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Kits comerciales

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Kits comerciales

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Análisis de los STR amplificados Ejemplo del resultado de una prueba de STR

15 loci STR han sido cargados en cada gel.

Se escanean usando un láser. Se filtran para ayudar a detectarlos por su etiqueta de color

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Análisis de los STR amplificados Ejemplo del resultado de una prueba de STR

GenePrint® Silver STR Systems. Individual genomic DNA samples (lanes 1-4) were amplified using the GenePrint® Silver STR Systems. The amplification products using the CTT Multiplex and the FFv Multiplex were separated on a 4% polyacrylamide denaturing gel. Amplification products using the Silver STR® III (D16S539, D7S820, D13S317) Multiplex were separated in a 6% polyacrylamide denaturing gel. Lanes labeled L contain allelic ladders for the respective loci. Numbers to the right of each image indicate the smallest and largest number 20 of repeat units present in corresponding fragments of each allelic ladder.

Análisis de los STR amplificados Electroforesis capilar

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Electroferograma

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Sanid. mil. 2011; 67 (3)

Electroferograma de la muestra de orina del individuo 3.

Electroferograma de la muestra de sangre del voluntario 3.

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Negredo et al, 2012

Conclusiones • La huella genética es única para cada individuo (excepto en gemelos homocigotos). • La determinación de la huella genética de un individuo se basa en el análisis de STR’s • La técnica más rápida para este análisis es mediante PCR múltiple. • La huella genética se puede usar para: resolver crímenes, identificar personas y establecer linaje. 24

Referencias • Marqués Negredo, M.ªL., Sanz Zamarro, M.ªI., Villa Rodriguez, L., García Tejerina, R., Álvarez-Maldonado Paramés, T., Rubiano Rubiano, J.C., & Coca Menchero, S.. (2011). Identificación sanitaria: la huella genética. Sanidad Militar, 67(3), 317320. https://dx.doi.org/10.4321/S1887-85712011000400011 • Marqués Negredo, M.L., Álvarez-Maldonado Paramés, T., Villa Rodríguez, L., García Tejerina, R., Sanz Zamarro, M.I., & Coca Menchero, S.. (2012). Perfiles genéticos en muestras de orina en identificación sanitaria militar. Sanidad Militar, 68(2), 7986. https://dx.doi.org/10.4321/S1887-85712012000200004 • Romeika JM, Yan F (2013) Recent Advances in Forensic DNA Analysis. J Forensic Res S12: 001. doi: 10.4172/2157-7145.S12-001

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Information on 13 CODIS STRs

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VNTR / STR para huella genética VNTR (Unidades de repetición de Tándem Diferentes) • Cada repetición es 10 – 40 pares de bases (bp) de largo. • Un locus VNTR contiene de 2 - 50 repeticiones. • Hay varios cientos de loci VNTR en el genoma humano. • El número de repeticiones varía de una persona a otra e incluso en una persona de cromosomas homólogos.

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Huella genética con VNTR/STR Cromosomas homólogos

Separación de repeticiones amplificada por el gel de electroforesis

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VNTR / STR for DNA Fingerprinting VNTR (Unidades de repetición de Tándem Diferentes) • Cada repetición es 10 – 40 pares de bases (bp) de largo. • Un locus VNTR contiene de 2 - 50 repeticiones. • Hay varios cientos de loci VNTR en el genoma humano. • El número de repeticiones varía de una persona a otra e incluso en una persona de cromosomas homólogos. STR (Repeticiones cortas en Tándem) • Cada repetición es de 2 - 10 bp de largo. • Un locus STR contiene: 10 - 50 repeticiones • Varios cientos de loci STR en el genoma humano • Identificación de 1:6 billones con 8 STR loci , 1:1017 con 16 STR loci Protocolo del test • Aislar ADN del material biológico (sangre, saliva, tejidos, pelos...) → multiplex PCR → (capilaridad) gel electroforesis → leer Applicación • Medicina Forense, test de paternidad, alimentación animal, control de carnes,identificación celular ej. Células cancerígenas... 32

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