LABOCOR, S.L.

Verificación de parentesco utilizando ADN

Complejidad del material genético

El cuerpo de un organismo consiste en un gran número de células, que contienen un conjunto completo y completo de material genético. La información genética está presente en el núcleo de una célula. La información genética se almacena en cromosomas, que son traducidos por el cuerpo en datos útiles (proteínas). Esto sucede constantemente en todas las células. El código general se llama ADN.

Los cromosomas se componen de largas cepas de ADN que se enrollan entre sí con mucha fuerza. Cuando se estudia en detalle un cromosoma, es posible observar la composición del ADN en forma de A, T, G o C. Estos A, T, G y C son los componentes básicos a partir de los cuales se construye el ADN. A veces hay extensiones de repeticiones (por ejemplo, CACACA) – dichos tramos se indican como microsatélites (también conocidos como STR). Otra variación, como G / A o C / G, se indica como un polimorfismo de nucleótido único (SNP). El orden y la composición del ADN son la base para todo tipo de aplicaciones.

Para la tipificación de la composición de las características genéticas es posible usar pelos, plumas – extraidos con las raíces –, sangre, leche, tejido, etc. La idoneidad del tipo de muestra depende de la prueba que se lleve a cabo. El uso de ‘material’ fresco proporciona el mejor resultado.

 

Técnicas

La variación genética se puede visualizar con varias técnicas diferentes. Con frecuencia se usa una técnica, donde el ADN se multiplica (PCR). El ADN puede hacerse visible a través de tres pasos:

  • Extracción de ADN, donde las células se rompen en pequeños fragmentos. El ADN está presente en una solución acuosa, que es necesaria para permitir una reacción de PCR exitosa,
  • Multiplicación selectiva de ADN, donde se utiliza la PCR para multiplicar fragmentos específicos pequeños,
  • Análisis del ADN en una máquina, con la que se visualiza el ADN. Para ello, se incorpora la fluorescencia durante la PCR.

El resultado final de estos pasos generalmente resulta en la detección de la variación en los STR o SNP. Al examinar varios STR o SNP, se genera un código de barras genético. Este código de barras se puede utilizar para una serie de pruebas diferentes, entre las que se incluyen el linaje, la identidad de las muestras, etc. En una serie de ejemplos, estas aplicaciones se describen a continuación.

Verificación de parentesco utilizando microsatélites (STRs)

La variación genética que está presente en un animal, se origina en ambos padres. La mitad de la variación se origina en el padre, mientras que la otra mitad proviene de la madre.

Para la verificación de parentesco, típicamente se visualizan de 20 a 40 características genéticas. En este proceso se mide la longitud de los fragmentos genéticos. La longitud en la medida de una característica genética en un descendiente debe corresponder a la longitud en la madre y el padre que se proporcionaron para comparación. En estos dos ejemplos, se muestra cómo se aplican las reglas básicas en la verificación de parentesco.

En la figura se proporciona un ejemplo de un parentesco correcto. En esta figura, se muestra el ADN de tres individuos: una descendiente (línea superior), una madre potencial (línea media) y un padre potencial (línea inferior). En cada línea se muestra un marcador genético. Dos fragmentos de ADN son visibles como picos. El primer fragmento de la descendencia se origina en el padre (la longitud del fragmento es de 150), mientras que el segundo fragmento proviene de la madre (longitud del fragmento 152). En este caso, ambos fragmentos de la descendencia están presentes en los padres: la paternidad es correcta.

En el segundo ejemplo, se muestra una situación donde la filiación no califica como tal. Las tres líneas se muestran en el orden de descendencia, madre potencial y padre potencial. Nuevamente en cada línea se muestra un marcador de ADN, donde dos fragmentos de ADN son visibles como picos. El segundo fragmento de la descendencia está presente en la madre (longitud del fragmento 152), mientras que el primer fragmento en la descendencia (longitud del fragmento 150) NO está presente en el padre asignado. En este caso, un fragmento está presente en la descendencia, que no está presente en ninguno de los padres: la filiación no califica.

Cuando se comprueban de 20 a 40 fragmentos genéticos diferentes, la probabilidad de que no se detecte un parentesco incorrecto es muy pequeña. Los fragmentos genéticos que se utilizan para la verificación e identificación de parentesco no proporcionan información sobre propiedades como el color y la calidad de un animal, planta o humano, ya que los fragmentos no están codificados.

 Cuando se mide la longitud de varios fragmentos de ADN para una muestra, se establece un perfil de ADN. Este patrón es único para una persona, animal o planta individual específica, por lo que en casos de duda, los perfiles de ADN se pueden comparar para confirmar si dos muestras proceden de la misma persona.

Verificación de parentesco utilizando polimorfismos de nucleótidos únicos (SNP)

Al igual que con los STR, la base es la misma. Sin embargo, se analizan más marcadores genéticos porque el contenido de información por marcadores es menor para los SNP.

La variación genética que está presente en un animal, se origina en ambos padres. La mitad de la variación se origina en el padre, mientras que la otra mitad proviene de la madre.

Para la verificación de parentesco, habitualmente se visualizan 200 hasta 400 características genéticas. En este proceso, se está midiendo la composición genética real (A, C, G o T). La composición / variante   en una descendencia debe corresponder a la composición / variante en la madre y el padre que se proporcionaron para la comparación. En estos dos ejemplos, se muestra cómo se aplican las reglas básicas en la verificación de parentesco.

 

Marcador

Descendencia

Madre

Padre

SNP01

AT

AA

TT

SNP02

GC

GC

CC

SNP03

TT

CT

TT

SNP04

AC

AC

AC

SNP05

CC

CC

CT

SNP06

CT

CC

CT

En la tabla anterior se proporciona un ejemplo de un parentesco correcto. En esta tabla, se muestra el ADN de tres individuos: de la descendencia (columna izquierda), de una madre potencial (columna central) y de un padre potencial (columnas derecha). En cada línea se muestra una variante. En este caso, todas las variantes en la descendencia están presentes en los padres: la paternidad es correcta.

 

Marcador

Descendencia

Madre

Padre

SNP01

AA

AA

TT

SNP02

GC

GC

CC

SNP03

CC

CT

TT

SNP04

AC

AC

AC

SNP05

CC

CC

CT

SNP06

CT

CC

CT

En la segunda tabla se proporciona un ejemplo de parentesco incorrecto. En esta tabla, se muestra el ADN de tres individuos: de la descendencia (columna izquierda), de una madre potencial (columna central) y de un padre potencial (columnas derecha). En cada línea se muestra una variante. En este caso, hay varias variantes en la descendencia que no están presentes en los padres: la paternidad no es correcta.

Cuando se comprueban de 200 a 400 fragmentos genéticos diferentes, la probabilidad de que no se detecte un parentesco incorrecto es muy pequeña. Los fragmentos genéticos que se utilizan para la verificación e identificación de parentesco no proporcionan información sobre propiedades como el color y la calidad de un animal, planta o humano, ya que los fragmentos no están codificados.

Información útil sobre los perfiles de ADN

El perfil de ADN de un individuo es idéntico en cada parte del cuerpo. No hay diferencia en una comparación si el perfil de ADN de un individuo se basa en pelos, sangre, hisopos, semen o tejido.

 Debido a que existe una gran variación en el ADN, es casi imposible que dos individuos seleccionados al azar tengan perfiles de ADN idénticos. Cada individuo tendrá su propio ADN, que diferirá en uno o más puntos de otros individuos. Una excepción a esto son los gemelos o clones idénticos, que tienen patrones de ADN completamente idénticos.