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A Ciência por trás de um teste de ADN

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A Ciência por trás de um teste de ADN

A Ciência por trás de um teste de ADN

 

Testes de paternidade e outros testes de ADN dependem fortemente da estrutura e função do ADN.

 

Biologia do ADN: Estrutura e Replicação

A estrutura do ADN foi descoberta em 1953, numerosas técnicas foram desenvolvidas para usar este conhecimento para aprender mais sobre como os seres vivos funcionam e resolvem questões genéticas. O ácido desoxirribonucléico é o material genético que contém o "código da vida". O ADN em cada célula de uma pessoa contém o mesmo código de ADN, mas cada pessoa possui um código único que pode ser usado para identificá-lo e aos seus filhos. Herdamos o nosso código de ADN exclusivo dos nossos pais biológicos em quantidades iguais. Os blocos de construção do ADN são conhecidos como nucleotídeos abreviados A, T, C e G, e aparecem no ADN como pares de letras de AT e CG. Existem cerca de 3 biliões de pares de letras em nosso código genético.

 

Nos seres humanos, a maioria do ADN está na forma de cordões bem enroscados chamados cromossomas, encontrados dentro do núcleo celular. Existem 46 cromossomos em uma célula humana dispostos em 22 pares cromossómicos (não-sexuais) e dois cromossomos sexuais (XY para homens e XX para mulheres). Se “esticarmos” cada cromossoma e colocá-lo de ponta a ponta, terá uma hélice de ADN dupla com cerca de 3 metros de comprimento, tudo a partir de uma célula humana microscópica.

 

A hélice de ADN parece uma escada torcida ou escada em espiral. Os "degraus" são compostos pelas quatro bases: adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C), e são mantidas unidas por ligações de hidrogênio que interligam pares específicos dessas moléculas em conjunto: A- T e G-C. O arranjo destas moléculas, chamado de sequência de ADN, descreve as instruções para nossas características físicas e funções corporais. Estas instruções são encontradas em unidades chamadas genes.

 

O emparelhamento específico de moléculas de ADN apresenta um mecanismo simples para sua replicação. A replicação ocorre sempre que uma célula se divide em dois durante o crescimento e o desenvolvimento. Durante a replicação, a hélice desenrola e uma enzima separa os dois fios. Outra enzima, ADN polimerase, acrescenta as quatro moléculas A, T, C e G a cada vertente de acordo com a sequência da cadeia: A é adicionado ao lado de um T na corda, e C é adicionado oposto a G. Este "complemento de base complementar "Permite que a replicação ocorra de forma rápida e confiável.

 

Os produtos de replicação são dois conjuntos de moléculas de ADN de cadeia dupla que têm exatamente a mesma sequência que o original. Durante a divisão celular, cada célula recebe um conjunto de ADN. Desta forma, todas as células do corpo possuem as mesmas moléculas de ADN.

 

Extração de ADN

O ADN é encontrado no núcleo de uma célula, bem como uma gema de um ovo. O ADN é colhido de uma amostra de cotonete (bucal), abrindo as células e separando o ADN das outras partes da célula. Os Laboratórios da CÓDIGOADN™ usam métodos cientificamente aceites para realizar a etapa de extração de ADN juntamente com instrumentos robotizados para a máxima precisão.

 

Reação em cadeia

Reação em cadeia ou PCR, é uma técnica que permite a geração de milhões de cópias de áreas específicas (locus) no ADN. O PCR aproveita a capacidade da célula de replicar ADN antes da divisão celular, mas em um tubo de ensaio. O PCR é usado na comunidade científica para realizar uma série de testes diferentes e é usado pelo CÓDIGOADN™ para testes de paternidade. Uma vez que o ADN é extraído, ele é combinado com produtos químicos para suportar a reação de PCR, incluindo primers que são pequenos pedaços de ADN sintético marcados com marcas fluorescentes que flanqueiam a região para analisar, bem como os blocos de construção do ADN (A, T, C, G ) E uma enzima para apoiar a replicação do ADN (ADN polimerase). Para testes de paternidade, o CÓDIGOADN™ usa uma reação de PCR multiplex que analisa 21 locais diferentes (locus) no ADN ao mesmo tempo.

 

Análise de repetição

O locus STR são utilizados para análise de relacionamento, incluindo testes de paternidade, maternidade de irmãos. Os locus STR contêm uma repetição de ADN de 4 letras. O número de repetições pode variar. Existem duas cópias de cada um dos locus STR. Para testes de relacionamento, a CÓDIGOADN™ examina 20 locus STR diferentes, além de um locus indica o sexo da pessoa.

 

 

Analisador Genético

O número de repetições em cada localização de STR é determinado pela análise dos produtos das reações de PCR com um analisador de genética. Esses instrumentos permitem a análise de até 48 amostras simultaneamente.

 

Relatório de Teste de Paternidade

As informações do analisador de genética são incorporadas no relatório final. Em cada locus STR, o número de repetições detetadas é listado como um número, isto é, um 12 significa que há 12 repetições de quatro letras presentes. Cada um dos números representa um alelo, ou uma forma alternativa do ADN nesse local. Uma vez que cada locus STR é atribuído a uma posição cromossômica e os cromossomos estão presentes em pares, normalmente há dois números por pessoa em cada localização STR (heterozigoto). Quando apenas um número é mostrado em um locus, ambos os cromossomos no par têm o mesmo número de repetições (homozigoto). Um pai e filho devem compartilhar um alelo comum (número) para ser o pai biológico. Uma vez que os resultados de todos os 20 locais STR são avaliados, um cálculo é realizado para fornecer o suporte numérico para o relacionamento biológico testado e é expresso como a probabilidade de relacionamento.

 

Resolvendo Crimes e Mistérios

Uma grande porção de ADN humano não codifica os genes (unidades de ADN que contêm instruções para a criação de proteínas). Essas regiões que não codificam, no entanto, possuem muita informação útil para aplicações de identificação forense e outras. As regiões não codificantes do ADN contêm muitos dos marcadores utilizados para o teste de identidade.

 

As Repetições Tandem Curtas (STRs) como discutido acima são úteis para identificação humana. A combinação de alelos STR é exclusiva para cada pessoa e pode ser usada para incluir ou excluir uma pessoa como fonte de uma amostra de evidência forense biológica. Estes perfis de ADN ou impressões digitais de ADN, são rotineiramente usados ​​para resolver crimes.

Os polimorfismos de nucleótidos simples (SNPs) são alterações de letras individuais no ADN, isto é, um A em uma pessoa e um G na mesma posição em outra pessoa. Existem milhões destas mudanças no nosso ADN e podem ser usadas para testes de identificação e ancestralidade. O teste Origens  da CÓDIGOADN™ usa cerca de 800.000 SNPs para determinar as rotas de ascendência e migração dos nossos antepassados.

O ADN mitocondrial (mtADN) é encontrado nos orgãos produtores de energia da célula chamada mitocôndria. A maioria do nosso ADN é encontrada no núcleo das células em duas cópias; Um de cada progenitor biológico. O ADN mitocondrial, por outro lado, é um pedaço mais curto de ADN encontrado em centenas ou mesmo milhares de cópias por célula e é herdado apenas da mãe biológica.

A análise de ADN mitocondrial é realizada determinando a sequência de ADN de uma região específica do ADN mitocondrial, conhecida como região hipervariável. Embora não seja exclusivo individualmente, o ADN mitocondrial pode ajudar a estabelecer uma linhagem materna, uma vez que o ADN mitocondrial é herdado apenas da mãe biológica.

 

As regiões que não codificam no mtADN, chamadas regiões hipervariáveis, têm diferenças de sequência significativas que podem ser usadas para diferenciar dois indivíduos não relacionados. Por outro lado, parentes biológicos com ascendência materna comum têm as sequências exatas ou muito semelhantes nesta região. O ADN mitocondrial é herdado através da mãe e a relação biológica de dois ou mais indivíduos pode ser determinada examinando as suas sequências de mtADN nas regiões hipervariáveis.

 

O tipo de cromossomo Y (Y-STR) usa repetições em tandem curtas encontradas no cromossomo Y para verificar a ascendência dos machos através da linha paterna. O cromossomo Y é transmitido apenas de pai para filho, relativamente inalterável através das gerações, e, portanto, as pessoas do sexo masculino são relacionadas através de uma linha paterna que partilham o mesmo padrão Y-STR. Enquanto a análise de Y-STR fornece pistas sobre a ascendência masculina recente, outros tipos de marcadores chamados SNPs (pronunciados "snips", "polimorfismos de nucleotídeos únicos") fornecem pistas sobre a ascendência masculina das diferentes populações humanas, rastreando até até 100.000 anos atrás.

 

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