S hort T ANDEM R EPEAT (STR) análisis es un común biología molecular método utilizado para comparar los alelos repeticiones en específico loci en ADN entre dos o más muestras. Una repetición en tándem corta es un microsatélite con unidades de repetición que tienen de 2 a 7 pares de bases de longitud, y el número de repeticiones varía entre los individuos, lo que hace que los STR sean efectivos para fines de identificación humana. [1] Este método difiere del análisis de polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (RFLP) porque el análisis STR no corta el ADN con enzimas de restricción. En cambio, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se emplea para descubrir las longitudes de las repeticiones cortas en tándem en función de la longitud del producto de PCR.
Usos forenses
El análisis STR es una herramienta en el análisis forense que evalúa regiones STR específicas que se encuentran en el ADN nuclear . La naturaleza variable (polimórfica) de las regiones STR que se analizan para pruebas forenses intensifica la discriminación entre un perfil de ADN y otro. [2] Las herramientas científicas como STRmix aprobada por el FBI incorporan esta técnica de investigación. [3] [4] La ciencia forense se aprovecha de la variabilidad de la población en las longitudes de STR, lo que permite a los científicos distinguir una muestra de ADN de otra. El sistema de perfiles de ADN que se utiliza hoy en día se basa en la PCR y utiliza secuencias simples [5] o repeticiones cortas en tándem (STR). Este método utiliza regiones altamente polimórficas que tienen secuencias cortas repetidas de ADN (la más común es la repetición de 4 bases, pero hay otras longitudes en uso, incluidas 3 y 5 bases). Debido a que es casi seguro que las personas no relacionadas tienen diferentes números de unidades repetidas, los STR se pueden usar para discriminar entre personas no relacionadas. Estos loci STR (ubicaciones en un cromosoma) se dirigen con cebadores específicos de secuencia y se amplifican mediante PCR . Los fragmentos de ADN resultantes se separan y detectan mediante electroforesis . Hay dos métodos comunes de separación y detección, electroforesis capilar (CE) y electroforesis en gel .
Cada STR es polimórfico, pero el número de alelos es muy pequeño. Normalmente, cada alelo STR será compartido por alrededor del 5 al 20% de las personas. El poder del análisis STR proviene de observar múltiples loci STR simultáneamente [6]. El patrón de alelos puede identificar a un individuo con bastante precisión. Por tanto, el análisis STR proporciona una excelente herramienta de identificación. Cuantas más regiones STR se prueben en un individuo, más discriminatoria se vuelve la prueba [6].
De un país a otro, se utilizan diferentes sistemas de perfiles de ADN basados en STR. En América del Norte, los sistemas que amplifican los loci centrales de CODIS 13 son casi universales, mientras que en el Reino Unido se utiliza el sistema de loci DNA-17 17 (que es compatible con The National DNA Database ). Cualquiera que sea el sistema que se utilice, muchas de las regiones STR utilizadas son las mismas. Estos sistemas de perfiles de ADN se basan en reacciones multiplex, por lo que se probarán muchas regiones STR al mismo tiempo.
El verdadero poder del análisis STR está en su poder estadístico de discriminación. Debido a que los 13 loci que se utilizan actualmente para la discriminación en CODIS se clasifican de forma independiente (tener un cierto número de repeticiones en un locus no cambia la probabilidad de tener cualquier número de repeticiones en cualquier otro locus), se puede aplicar la regla del producto para las probabilidades. . Esto significa que, si alguien tiene el tipo de ADN ABC, donde los tres loci eran independientes, podemos decir que la probabilidad de tener ese tipo de ADN es la probabilidad de tener el tipo A multiplicada por la probabilidad de tener el tipo B multiplicada por la probabilidad de tener ese tipo de ADN. tipo C. Esto ha resultado en la capacidad de generar probabilidades de coincidencia de 1 en un quintillón (1x10 18 ) o más. Sin embargo, las búsquedas en las bases de datos de ADN mostraron coincidencias de perfiles de ADN falsos mucho más frecuentes de lo esperado. [6] Además, dado que hay alrededor de 12 millones de gemelos monocigóticos en la Tierra, la probabilidad teórica no es exacta.
En la práctica, el riesgo de emparejamiento contaminado es mucho mayor que el de emparejar a un pariente lejano, como la contaminación de una muestra de objetos cercanos o de células sobrantes transferidas de una prueba anterior. El riesgo es mayor para hacer coincidir a la persona más común en las muestras: todo lo que se recolecta de, o en contacto con, una víctima es una fuente importante de contaminación para cualquier otra muestra que se lleve al laboratorio. Por esa razón, normalmente se analizan varias muestras de control para garantizar que permanezcan limpias cuando se preparan durante el mismo período que las muestras de prueba reales. Las coincidencias (o variaciones) inesperadas en varias muestras de control indican una alta probabilidad de contaminación de las muestras de prueba reales. En una prueba de parentesco, los perfiles de ADN completos deben diferir (excepto en el caso de los gemelos), para demostrar que una persona no coincidió con su propio ADN en otra muestra. [ cita requerida ]
Referencias
- ^ Butler, John M. (4 de agosto de 2011). Temas avanzados en tipificación forense de ADN: metodología . San Diego: Elsevier Academic Press. págs. 99–100. ISBN 9780123745132.
- ^ Comisión Nacional sobre el Futuro de las Pruebas de ADN (julio de 2002). "Uso de ADN para resolver casos fríos" (PDF) . Departamento de Justicia de Estados Unidos . Consultado el 8 de agosto de 2006 .
- ^ https://dfs.dc.gov/sites/default/files/dc/sites/dfs/page_content/attachments/STRmix%20Validation.pdf
- ^ Moretti, Tamyra R .; Solo, Rebecca S .; Kehl, Susannah C .; Willis, Leah E .; Buckleton, John S .; Brillante, Jo-Anne; Taylor, Duncan A .; Onorato, Anthony J. (2017). "Validación interna de STRmix ™ para la interpretación de perfiles de ADN de fuente única y mixtos". Forensic Science International: Genética . 29 : 126-144. doi : 10.1016 / j.fsigen.2017.04.004 . PMID 28504203 .
- ^ Tautz D. (1989). "Hipervariabilidad de secuencias simples como fuente general de marcadores de ADN polimórfico" . Investigación de ácidos nucleicos . 17 (16): 6463–6471. doi : 10.1093 / nar / 17.16.6463 . PMC 318341 . PMID 2780284 .
- ^ Felch, Jason; et al. (20 de julio de 2008). "El FBI se resiste al escrutinio de 'partidos ' " . Los Angeles Times . págs. P8.