Perfil de ADN

Perfiles de ADN (también llamados huellas dactilares de ADN) es el proceso de determinar las características de ADN de un individuo. El análisis de ADN destinado a identificar una especie, en lugar de un individuo, se denomina código de barras de ADN.

La elaboración de perfiles de ADN es una técnica forense en investigaciones criminales, comparando sospechosos criminales' perfiles a las pruebas de ADN a fin de evaluar la probabilidad de su participación en el delito. También se utiliza en las pruebas de paternidad, para establecer la elegibilidad de inmigración y en la investigación genealógica y médica. El perfil de ADN también se ha utilizado en el estudio de poblaciones de animales y plantas en los campos de la zoología, la botánica y la agricultura.

Antecedentes

Sir Alec Jeffreys, pionero del perfil de ADN. Su descubrimiento llevó a la convicción de Colin Pitchfork en 1988.

A partir de la década de 1980, los avances científicos permitieron el uso del ADN como material para la identificación de un individuo. La primera patente que cubre el uso directo de la variación del ADN para la ciencia forense (US5593832A) fue presentada por Jeffrey Glassberg en 1983, basada en el trabajo que había realizado mientras estaba en la Universidad Rockefeller en los Estados Unidos en 1981.

El genetista británico Sir Alec Jeffreys desarrolló de forma independiente un proceso para la elaboración de perfiles de ADN en 1984 mientras trabajaba en el Departamento de Genética de la Universidad de Leicester que condujo al primer uso de la elaboración de perfiles de ADN en un caso penal.

El proceso, desarrollado por Jeffreys junto con Peter Gill y Dave Werrett del Servicio de Ciencias Forenses (FSS), se utilizó por primera vez en el ámbito forense para resolver el asesinato de dos adolescentes que habían sido violadas y asesinadas en Narborough, Leicestershire, en 1983 y 1986. En la investigación del asesinato, dirigida por el detective David Baker, el ADN contenido en las muestras de sangre obtenidas voluntariamente de unos 5.000 hombres locales que voluntariamente ayudaron a la Policía de Leicestershire con la investigación, resultó en la exoneración de Richard Buckland, un sospechoso inicial que había confesó uno de los delitos y la posterior condena de Colin Pitchfork el 2 de enero de 1988. Pitchfork, un empleado de una panadería local, había obligado a su compañero de trabajo Ian Kelly a reemplazarlo cuando le proporcionó una muestra de sangre; Kelly luego usó un pasaporte falsificado. para hacerse pasar por Pitchfork. Otro compañero de trabajo denunció el engaño a la policía. Pitchfork fue arrestado y su sangre fue enviada al laboratorio de Jeffrey para su procesamiento y desarrollo de perfiles. El perfil de Pitchfork coincidía con el del ADN dejado por el asesino que confirmó la presencia de Pitchfork en ambas escenas del crimen; se declaró culpable de ambos asesinatos.

Variaciones de longitudes de alelo VNTR en 6 individuos.

Aunque el 99,9 % de las secuencias de ADN humano son iguales en todas las personas, suficiente ADN es diferente para que sea posible distinguir a un individuo de otro, a menos que sean gemelos monocigóticos (idénticos). El perfilado de ADN utiliza secuencias repetitivas que son muy variables, llamadas repeticiones en tándem de número variable (VNTR), en particular repeticiones en tándem cortas (STR), también conocidas como microsatélites y minisatélites. Los loci VNTR son similares entre individuos estrechamente relacionados, pero son tan variables que es poco probable que individuos no relacionados tengan los mismos VNTR.

Procesos de perfilado

Extracción de ADN

Cuando se obtiene una muestra como sangre o saliva, el ADN es solo una pequeña parte de lo que está presente en la muestra. Antes de que se pueda analizar el ADN, se debe extraer de las células y purificar. Hay muchas maneras de lograr esto, pero todos los métodos siguen el mismo procedimiento básico. Las membranas celular y nuclear deben romperse para permitir que el ADN esté libre en solución. Una vez que el ADN está libre, se puede separar de todos los demás componentes celulares. Una vez que el ADN se ha separado en la solución, los desechos celulares restantes pueden retirarse de la solución y desecharse, dejando solo el ADN. Los métodos más comunes de extracción de ADN incluyen la extracción orgánica (también llamada extracción con fenol y cloroformo), la extracción Chelex y la extracción en fase sólida. La extracción diferencial es una versión modificada de la extracción en la que el ADN de dos tipos diferentes de células se puede separar antes de purificarlo de la solución. Cada método de extracción funciona bien en el laboratorio, pero los analistas generalmente seleccionan su método preferido en función de factores como el costo, el tiempo involucrado, la cantidad de ADN producido y la calidad del ADN producido.

Análisis RFLP

Fragmento de restricción Longitud Polimorfismo

RFLP significa polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción y, en términos de análisis de ADN, describe un método de prueba de ADN que utiliza enzimas de restricción para "cortar" el ADN en secuencias cortas y específicas en toda la muestra. Para comenzar el procesamiento en el laboratorio, la muestra primero debe pasar por un protocolo de extracción, que puede variar según el tipo de muestra y/o los SOP (Procedimientos Operativos Estándar) del laboratorio. Una vez que el ADN ha sido "extraído" de las células dentro de la muestra y separada de los materiales celulares extraños y de cualquier nucleasa que degradaría el ADN, la muestra puede luego introducirse en las enzimas de restricción deseadas para cortarlas en fragmentos discernibles. Después de la digestión enzimática, se realiza un Southern Blot. Los Southern Blot son un método de separación basado en el tamaño que se realiza en un gel con sondas radiactivas o quimioluminiscentes. El RFLP podría realizarse con sondas de un solo locus o de múltiples locus (sondas que se dirigen a una ubicación en el ADN o múltiples ubicaciones en el ADN). La incorporación de las sondas multilocus permitió un mayor poder de discriminación para el análisis; sin embargo, la finalización de este proceso podría llevar varios días a una semana para una muestra debido a la cantidad extrema de tiempo requerida por cada paso requerido para la visualización de las sondas.

Análisis de reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

Análisis STR

Análisis corto de la repetición de tándem (STR) en un modelo simplificado: En primer lugar, una muestra de ADN sufre reacción en cadena de polimerasa con imprimaciones dirigidas a ciertos STRs (que varían en longitudes entre individuos y sus alelos). Los fragmentos resultantes se separan por tamaño (como la electroforesis).

El sistema de perfiles de ADN que se utiliza hoy en día se basa en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y utiliza secuencias simples.

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 20 loci centrales de CODIS son casi universales, mientras que en el Reino Unido se utiliza el sistema de loci DNA-17 y Australia utiliza 18 marcadores centrales.

El verdadero poder del análisis STR está en su poder estadístico de discriminación. Debido a que los 20 loci que se utilizan actualmente para la discriminación en CODIS se clasifican de forma independiente (tener 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 probabilidades. Esto significa que, si alguien tiene el tipo de ADN ABC, donde los tres loci eran independientes, entonces la probabilidad de que ese individuo tenga 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 el tipo C. Esto ha resultado en la capacidad de generar probabilidades de coincidencia de 1 en un quintillón (1x10¹⁸) o más. Sin embargo, las búsquedas en la base de datos de ADN mostraron coincidencias de perfiles de ADN falsos mucho más frecuentes de lo esperado.

Análisis del cromosoma Y

Debido a la herencia paterna, los haplotipos Y brindan información sobre la ascendencia genética de la población masculina. Para investigar la historia de esta población y proporcionar estimaciones de las frecuencias de haplotipos en casos penales, la "base de datos de referencia de haplotipos Y (YHRD)" se creó en 2000 como un recurso en línea. Actualmente comprende más de 300.000 haplotipos mínimos (8 locus) de poblaciones de todo el mundo.

Análisis mitocondrial

El mtDNA se puede obtener de material como cabellos y huesos/dientes viejos. Mecanismo de control basado en el punto de interacción con los datos. Esto se puede determinar mediante la colocación de herramientas en la muestra.

Problemas con muestras de ADN forense

Cuando las personas piensan en el análisis de ADN, a menudo piensan en programas de televisión como NCIS o CSI, que muestran muestras de ADN que ingresan a un laboratorio y se analizan instantáneamente, seguidas de la extracción de una imagen del sospechoso en cuestión de minutos⁠. Sin embargo, la realidad es bastante diferente y, a menudo, no se obtienen muestras de ADN perfectas en la escena del crimen. Con frecuencia, las víctimas de homicidio quedan expuestas a duras condiciones antes de ser encontradas, y los objetos que se utilizan para cometer delitos a menudo han sido manipulados por más de una persona. Los dos problemas más frecuentes que encuentran los científicos forenses al analizar muestras de ADN son las muestras degradadas y las mezclas de ADN.

ADN degradado

Antes de que existieran los métodos modernos de PCR, era casi imposible analizar muestras de ADN degradadas. Métodos como el polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción o el polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción RFLP, que fue la primera técnica utilizada para el análisis de ADN en la ciencia forense, requería ADN de alto peso molecular en la muestra para obtener datos confiables. Sin embargo, falta ADN de alto peso molecular en las muestras degradadas, ya que el ADN está demasiado fragmentado para llevar a cabo RFLP con precisión. Fue solo cuando se inventaron las técnicas de PCR que se pudo llevar a cabo el análisis de muestras de ADN degradado mediante la reacción en cadena de la polimerasa. La PCR multiplex, en particular, permitió aislar y amplificar los pequeños fragmentos de ADN que aún quedan en las muestras degradadas. Cuando se comparan los métodos de PCR multiplex con los métodos más antiguos como RFLP, se puede ver una gran diferencia. En teoría, la PCR multiplex puede amplificar menos de 1 ng de ADN, pero RFLP tenía que tener al menos 100 ng de ADN para poder realizar un análisis.

ADN de plantilla baja

El ADN de plantilla baja puede ocurrir cuando hay menos de 0,1 ng() de ADN en una muestra. Esto puede dar lugar a más efectos estocásticos (eventos aleatorios), como la caída alélica o la entrada alélica, que pueden alterar la interpretación de un perfil de ADN. Estos efectos estocásticos pueden conducir a la amplificación desigual de los 2 alelos que provienen de un individuo heterocigoto. Es especialmente importante tener en cuenta el ADN de plantilla baja cuando se trata de una muestra de ADN mezclada. Esto se debe a que, para uno (o más) de los contribuyentes de la mezcla, es más probable que tengan una cantidad de ADN inferior a la óptima para que la reacción de PCR funcione correctamente. Por lo tanto, se desarrollan umbrales estocásticos para la interpretación del perfil de ADN. El umbral estocástico es la altura mínima del pico (valor RFU), visto en un electroferograma donde se produce la caída. Si el valor de la altura del pico está por encima de este umbral, entonces es razonable suponer que no se ha producido la deserción alélica. Por ejemplo, si solo se ve 1 pico para un locus en particular en el electroferograma pero su altura de pico está por encima del umbral estocástico, entonces podemos suponer razonablemente que este individuo es homocigoto y no le falta su alelo heterocigoto asociado que, de lo contrario, se habría retirado. debido a que tiene ADN de baja plantilla. La deserción alélica puede ocurrir cuando tiene un ADN de baja plantilla porque hay tan poco ADN para comenzar que en este locus el contribuyente a la muestra (o mezcla) de ADN es un verdadero heterocigoto pero el otro alelo no está amplificado, por lo que sería perdió. La caída alélica también puede ocurrir cuando hay ADN de plantilla baja porque a veces se puede amplificar el pico de tartamudeo. El tartamudeo es un artefacto de PCR. Durante la reacción de PCR, la ADN polimerasa entrará y agregará nucleótidos del cebador, pero todo este proceso es muy dinámico, lo que significa que la ADN polimerasa se une constantemente, se desprende y luego se vuelve a unir. Por lo tanto, a veces la ADN polimerasa se reincorporará en la repetición corta en tándem anterior a ella, lo que dará lugar a una repetición corta en tándem que es 1 repetición menos que la plantilla. Durante la PCR, si la ADN polimerasa se une a un locus en tartamudeo y comienza a amplificarlo para hacer muchas copias, este producto de tartamudeo aparecerá aleatoriamente en el electroferograma, lo que provocará una caída alélica.

Análisis MiniSTR

En los casos en que las muestras de ADN se degradan, como si hay incendios intensos o todo lo que queda son fragmentos de huesos, las pruebas estándar de STR en esas muestras pueden ser inadecuadas. Cuando la prueba estándar de STR se realiza en muestras altamente degradadas, los loci de STR más grandes a menudo se eliminan y solo se obtienen perfiles de ADN parciales. Los perfiles de ADN parciales pueden ser una herramienta poderosa, pero la probabilidad de una coincidencia aleatoria es mayor que si se obtuviera un perfil completo. Un método que se ha desarrollado para analizar muestras de ADN degradado es utilizar la tecnología miniSTR. En el nuevo enfoque, los cebadores están especialmente diseñados para unirse más cerca de la región STR.

En las pruebas normales de STR, los cebadores se unen a secuencias más largas que contienen la región STR dentro del segmento. Sin embargo, el análisis de MiniSTR se dirige solo a la ubicación de STR, lo que da como resultado un producto de ADN que es mucho más pequeño.

Al colocar los cebadores más cerca de las regiones STR reales, existe una mayor probabilidad de que se produzca una amplificación exitosa de esta región. Ahora puede ocurrir una amplificación exitosa de esas regiones STR y se pueden obtener perfiles de ADN más completos. El éxito de que los productos de PCR más pequeños producen una mayor tasa de éxito con muestras altamente degradadas se informó por primera vez en 1995, cuando se utilizó la tecnología miniSTR para identificar a las víctimas del incendio de Waco.

Mezclas de ADN

Las mezclas son otro problema común al que se enfrentan los científicos forenses cuando analizan muestras de ADN desconocidas o cuestionables. Una mezcla se define como una muestra de ADN que contiene dos o más contribuyentes individuales. Eso a menudo puede ocurrir cuando se toma una muestra de ADN de un artículo que es manipulado por más de una persona o cuando una muestra contiene tanto el ADN de la víctima como el del agresor. La presencia de más de un individuo en una muestra de ADN puede dificultar la detección de perfiles individuales, y la interpretación de las mezclas debe ser realizada únicamente por personas altamente capacitadas. Las mezclas que contienen dos o tres individuos pueden interpretarse con dificultad. Las mezclas que contienen cuatro o más individuos son demasiado complicadas para obtener perfiles individuales. Un escenario común en el que a menudo se obtiene una mezcla es en el caso de agresión sexual. Se puede recolectar una muestra que contenga material de la víctima, las parejas sexuales consensuales de la víctima y el(los) perpetrador(es).

Por lo general, las mezclas se pueden clasificar en tres categorías: tipo A, tipo B y tipo C. Las mezclas tipo A tienen alelos con alturas máximas similares, por lo que los contribuyentes no se pueden distinguir entre sí. Las mezclas de tipo B se pueden desconvolucionar comparando las proporciones de altura de pico para determinar qué alelos se donaron juntos. Las mezclas de tipo C no se pueden interpretar de manera segura con la tecnología actual porque las muestras se vieron afectadas por la degradación del ADN o porque tenían una cantidad demasiado pequeña de ADN presente.

Al observar un electroferograma, es posible determinar la cantidad de contribuyentes en mezclas menos complejas en función de la cantidad de picos ubicados en cada locus. En comparación con un perfil de fuente única, que solo tendrá uno o dos picos en cada lugar, una mezcla es cuando hay tres o más picos en dos o más lugares. Si hay tres picos en un solo locus, entonces es posible tener un solo contribuyente que sea trialélico en ese locus. Las mezclas de dos personas tendrán entre dos y cuatro picos en cada locus, y las mezclas de tres personas tendrán entre tres y seis picos en cada locus. Las mezclas se vuelven cada vez más difíciles de desconvolucionar a medida que aumenta el número de contribuyentes.

A medida que avanzan los métodos de detección en la elaboración de perfiles de ADN, los científicos forenses están viendo más muestras de ADN que contienen mezclas, ya que ahora las pruebas modernas pueden detectar hasta el contribuyente más pequeño. La facilidad que tienen los científicos forenses para interpenetrar mezclas de ADN depende en gran medida de la proporción de ADN presente de cada individuo, las combinaciones de genotipos y la cantidad total de ADN amplificado. La proporción de ADN es a menudo el aspecto más importante a tener en cuenta para determinar si se puede interpretar una mezcla. Por ejemplo, si una muestra de ADN tuviera dos contribuyentes, sería fácil interpretar los perfiles individuales si la proporción de ADN aportado por una persona fuera mucho mayor que la de la segunda persona. Cuando una muestra tiene tres o más colaboradores, se vuelve extremadamente difícil determinar perfiles individuales. Afortunadamente, los avances en el genotipado probabilístico pueden hacer posible ese tipo de determinación en el futuro. La genotipificación probabilística utiliza software informático complejo para ejecutar miles de cálculos matemáticos para producir probabilidades estadísticas de genotipos individuales que se encuentran en una mezcla.

Bases de datos de ADN

Una de las primeras aplicaciones de una base de datos de ADN fue la compilación de una concordancia de ADN mitocondrial, preparada por Kevin W. P. Miller y John L. Dawson en la Universidad de Cambridge de 1996 a 1999 a partir de datos recopilados como parte de la tesis doctoral de Miller. tesis. Ahora existen varias bases de datos de ADN en todo el mundo. Algunas son privadas, pero la mayoría de las bases de datos más grandes están controladas por el gobierno. Estados Unidos mantiene la base de datos de ADN más grande, con el Sistema de índice de ADN combinado (CODIS) con más de 13 millones de registros en mayo de 2018. El Reino Unido mantiene la Base de datos nacional de ADN (NDNAD), que es de tamaño similar, a pesar de que el Reino Unido&# 39; s menor población. El tamaño de esta base de datos y su tasa de crecimiento preocupan a los grupos de libertades civiles en el Reino Unido, donde la policía tiene amplios poderes para tomar muestras y retenerlas incluso en caso de absolución. La coalición Conservador-Liberal Demócrata abordó parcialmente estas preocupaciones con la parte 1 de la Ley de Protección de las Libertades de 2012, según la cual las muestras de ADN deben eliminarse si los sospechosos son absueltos o no acusados, excepto en relación con ciertos delitos (en su mayoría graves y/o sexuales).. El discurso público sobre la introducción de técnicas forenses avanzadas (como la genealogía genética utilizando bases de datos genealógicas públicas y enfoques de fenotipado de ADN) ha sido limitado, inconexo, desenfocado y plantea problemas de privacidad y consentimiento que pueden justificar el establecimiento de protecciones legales adicionales.

La Ley Patriota de los Estados Unidos proporciona un medio para que el gobierno de los Estados Unidos obtenga muestras de ADN de presuntos terroristas. La información de ADN de los delitos se recopila y deposita en la base de datos CODIS, que mantiene el FBI. CODIS permite a los funcionarios encargados de hacer cumplir la ley analizar muestras de ADN de delitos en busca de coincidencias dentro de la base de datos, proporcionando un medio para encontrar perfiles biológicos específicos asociados con la evidencia de ADN recopilada.

Cuando se establece una coincidencia a partir de un banco de datos de ADN nacional para vincular la escena del crimen con un delincuente que proporcionó una muestra de ADN a una base de datos, ese vínculo a menudo se denomina golpe en frío. Un golpe frío es valioso para referir a la agencia de policía a un sospechoso específico, pero tiene menos valor probatorio que una coincidencia de ADN realizada desde fuera del banco de datos de ADN.

Los agentes del FBI no pueden almacenar legalmente el ADN de una persona que no haya sido condenada por un delito. El ADN recolectado de un sospechoso no condenado posteriormente debe desecharse y no ingresarse en la base de datos. En 1998, un hombre que residía en el Reino Unido fue arrestado acusado de robo. Su ADN fue tomado y analizado, y luego fue liberado. Nueve meses después, el ADN de este hombre se ingresó accidental e ilegalmente en la base de datos de ADN. El nuevo ADN se compara automáticamente con el ADN encontrado en casos sin resolver y, en este caso, se descubrió que este hombre coincidía con el ADN encontrado en un caso de violación y agresión un año antes. Luego, el gobierno lo procesó por estos delitos. Durante el juicio, se solicitó que se eliminara la coincidencia de ADN de la evidencia porque se había ingresado ilegalmente en la base de datos. El pedido fue llevado a cabo. El ADN del perpetrador, recolectado de víctimas de violación, puede almacenarse durante años hasta que se encuentre una coincidencia. En 2014, para abordar este problema, el Congreso prorrogó un proyecto de ley que ayuda a los estados a lidiar con "un retraso" de evidencia

Consideraciones en la evaluación de pruebas de ADN

Cuando se usa RFLP, el riesgo teórico de una coincidencia coincidente es de 1 en 100 mil millones (100 000 000 000), aunque el riesgo práctico es en realidad de 1 en 1000 porque los gemelos monocigóticos representan el 0,2 % de la población humana. Además, es casi seguro que la tasa de error de laboratorio es más alta que eso y los procedimientos reales de laboratorio a menudo no reflejan la teoría bajo la cual se calcularon las probabilidades de coincidencia. Por ejemplo, las probabilidades de coincidencia se pueden calcular con base en las probabilidades de que los marcadores en dos muestras tengan bandas exactamente en la misma ubicación, pero un trabajador de laboratorio puede concluir que patrones de bandas similares pero no precisamente idénticos resultan de patrones idénticos. muestras genéticas con alguna imperfección en el gel de agarosa. Sin embargo, en ese caso, el trabajador de laboratorio aumenta el riesgo de coincidencia al ampliar los criterios para declarar una coincidencia. Los estudios realizados en la década de 2000 citaron tasas de error relativamente altas, lo que puede ser motivo de preocupación. En los primeros días de la toma de huellas genéticas, a veces no se disponía de los datos de población necesarios para calcular con precisión una probabilidad de coincidencia. Entre 1992 y 1996, se pusieron controvertidamente techos bajos arbitrarios en las probabilidades de coincidencia utilizadas en el análisis de RFLP, en lugar de los más altos calculados teóricamente.

Evidencia de relación genética

Es posible utilizar el perfil de ADN como evidencia de la relación genética, aunque dicha evidencia varía en intensidad de débil a positiva. Las pruebas que no muestran ninguna relación son absolutamente seguras. Además, mientras que casi todos los individuos tienen un conjunto único y distinto de genes, los individuos ultra raros, conocidos como 'quimeras', tienen al menos dos conjuntos de genes diferentes. Ha habido dos casos de perfiles de ADN que sugirieron falsamente que una madre no estaba relacionada con sus hijos.

Pruebas de ADN falsas

El análisis funcional de los genes y sus secuencias de codificación (marcos de lectura abiertos [ORF]) normalmente requiere que se exprese cada ORF, que se purifique la proteína codificada, que se produzcan anticuerpos, que se examinen los fenotipos, que se determine la localización intracelular y que se busquen interacciones con otras proteínas. En un estudio realizado por la empresa de ciencias biológicas Nucleix y publicado en la revista Forensic Science International, los científicos descubrieron que se puede construir una muestra de ADN sintetizada in vitro que coincida con cualquier perfil genético deseado utilizando técnicas estándar de biología molecular sin obtener cualquier tejido real de esa persona.

Evidencia de ADN en juicios penales

Búsqueda de ADN familiar

La búsqueda de ADN familiar (a veces denominada "ADN familiar" o "búsqueda en la base de datos de ADN familiar") es la práctica de crear nuevas pistas de investigación en casos en los que se encuentran pruebas de ADN en el lugar de los hechos. de un delito (perfil forense) se parece mucho al de un perfil de ADN existente (perfil del delincuente) en una base de datos estatal de ADN, pero no hay una coincidencia exacta. Después de que se hayan agotado todas las demás pistas, los investigadores pueden usar un software especialmente desarrollado para comparar el perfil forense con todos los perfiles tomados de la base de datos de ADN de un estado para generar una lista de los delincuentes que ya están en la base de datos y que tienen más probabilidades de ser un pariente muy cercano del individuo cuyo ADN está en el perfil forense.

La búsqueda en la base de datos de ADN familiar se utilizó por primera vez en una investigación que condujo a la condena de Jeffrey Gafoor por el asesinato de Lynette White en el Reino Unido el 4 de julio de 2003. Las pruebas de ADN se compararon con las del sobrino de Gafoor, quien a los 14 años años no había nacido en el momento del asesinato en 1988. Se utilizó de nuevo en 2004 para encontrar a un hombre que arrojó un ladrillo desde un puente de la autopista y golpeó a un camionero, matándolo. El ADN encontrado en el ladrillo coincidía con el encontrado en la escena del robo de un automóvil ese mismo día, pero no hubo buenas coincidencias en la base de datos nacional de ADN. Una búsqueda más amplia encontró una coincidencia parcial con un individuo; Al ser interrogado, este hombre reveló que tenía un hermano, Craig Harman, que vivía muy cerca de la escena del crimen original. Harman presentó voluntariamente una muestra de ADN y confesó cuando coincidió con la muestra del ladrillo. A partir de 2011, la búsqueda de bases de datos de ADN familiar no se realiza a nivel nacional en los Estados Unidos, donde los estados determinan cómo y cuándo realizar búsquedas familiares. La primera búsqueda de ADN familiar con una condena posterior en los Estados Unidos se realizó en Denver, Colorado, en 2008, utilizando un software desarrollado bajo el liderazgo del fiscal de distrito de Denver, Mitch Morrissey, y el director del laboratorio criminalístico del Departamento de Policía de Denver, Gregg LaBerge. California fue el primer estado en implementar una política para la búsqueda familiar bajo el entonces fiscal general Jerry Brown, quien luego se convirtió en gobernador. En su papel como consultor del Grupo de Trabajo de Búsqueda Familiar del Departamento de Justicia de California, se considera ampliamente que el exfiscal del condado de Alameda, Rock Harmon, fue el catalizador en la adopción de la tecnología de búsqueda familiar en California. La técnica se usó para atrapar al asesino en serie de Los Ángeles conocido como 'Grim Sleeper'. en 2010. No fue un testigo o informante lo que avisó a las fuerzas del orden sobre la identidad del 'Grim Sleeper'. asesino en serie, que había eludido a la policía durante más de dos décadas, pero el ADN del propio hijo del sospechoso. El hijo del sospechoso había sido arrestado y condenado por un delito grave de armas y se le realizó una muestra de ADN el año anterior. Cuando su ADN se ingresó en la base de datos de delincuentes condenados, los detectives fueron alertados de una coincidencia parcial con la evidencia encontrada en el 'Grim Sleeper'. Escenas del crimen. David Franklin Jr., también conocido como Grim Sleeper, fue acusado de diez cargos de asesinato y un cargo de intento de asesinato. Más recientemente, el ADN familiar condujo al arresto de Elvis García, de 21 años, por cargos de agresión sexual y detención ilegal de una mujer en Santa Cruz en 2008. En marzo de 2011, el gobernador de Virginia, Bob McDonnell, anunció que Virginia comenzaría a utilizar búsquedas de ADN familiar..

En una conferencia de prensa en Virginia el 7 de marzo de 2011, sobre el violador de la costa este, el fiscal del condado de Prince William, Paul Ebert, y el detective de policía del condado de Fairfax, John Kelly, dijeron que el caso se habría resuelto hace años si Virginia hubiera utilizado la búsqueda de ADN familiar. Aaron Thomas, el presunto violador de la costa este, fue arrestado en relación con la violación de 17 mujeres desde Virginia hasta Rhode Island, pero el ADN familiar no se usó en el caso.

Los críticos de las búsquedas en bases de datos de ADN familiar argumentan que la técnica es una invasión de los derechos de la Cuarta Enmienda de un individuo. Los defensores de la privacidad están solicitando restricciones en la base de datos de ADN, argumentando que la única forma justa de buscar posibles coincidencias de ADN con familiares de delincuentes o detenidos sería tener una base de datos de ADN de toda la población. Algunos académicos han señalado que las preocupaciones sobre la privacidad en torno al registro familiar son similares en algunos aspectos a otras técnicas de registro policial, y la mayoría ha concluido que la práctica es constitucional. El Tribunal de Apelaciones del Noveno Circuito en Estados Unidos v. Pool (anulado como discutible) sugirió que esta práctica es algo análoga a un testigo que mira una fotografía de una persona y afirma que se parece al perpetrador, lo que lleva a las fuerzas del orden público a mostrarle a los testigos fotos de individuos de aspecto similar, uno de los cuales es identificado como el perpetrador.

Los críticos también afirman que la discriminación racial podría ocurrir debido a las pruebas de ADN familiar. En los Estados Unidos, las tasas de condena de las minorías raciales son mucho más altas que las de la población en general. No está claro si esto se debe a la discriminación de los agentes de policía y los tribunales, en lugar de una simple tasa más alta de delitos entre las minorías. Las bases de datos basadas en arrestos, que se encuentran en la mayoría de los Estados Unidos, conducen a un nivel aún mayor de discriminación racial. Un arresto, a diferencia de una condena, depende mucho más de la discreción de la policía.

Por ejemplo, los investigadores de la Oficina del Fiscal de Distrito de Denver identificaron con éxito a un sospechoso en un caso de robo de propiedad mediante una búsqueda de ADN familiar. En este ejemplo, la sangre del sospechoso que quedó en la escena del crimen se parecía mucho a la de un preso actual del Departamento Correccional de Colorado.

Coincidencias parciales

Las coincidencias parciales de ADN son el resultado de búsquedas CODIS moderadamente estrictas que producen una posible coincidencia que comparte al menos un alelo en cada locus. La coincidencia parcial no implica el uso de software de búsqueda familiar, como los que se usan en el Reino Unido y los Estados Unidos, o un análisis Y-STR adicional y, por lo tanto, a menudo pasa por alto las relaciones entre hermanos. La coincidencia parcial se ha utilizado para identificar sospechosos en varios casos en ambos países y también se ha utilizado como una herramienta para exonerar a los acusados falsamente. Darryl Hunt fue condenado por error en relación con la violación y el asesinato de una mujer joven en 1984 en Carolina del Norte.

Recolección encubierta de ADN

Las fuerzas policiales pueden recolectar muestras de ADN sin el conocimiento del sospechoso y usarlas como evidencia. La legalidad de la práctica ha sido cuestionada en Australia.

En los Estados Unidos, se ha aceptado, los tribunales a menudo dictaminan que no hay expectativa de privacidad y citan California v. Greenwood (1988), en el que la Corte Suprema sostuvo que la Cuarta Enmienda no prohíbe el registro y la incautación sin orden judicial de la basura dejada para su recolección fuera del recinto de una casa. Los críticos de esta práctica subrayan que esta analogía ignora que "la mayoría de las personas no tienen idea de que corren el riesgo de entregar su identidad genética a la policía, por ejemplo, al no destruir una taza de café usada". Además, incluso si se dan cuenta, no hay forma de evitar abandonar el ADN de uno en público."

La Corte Suprema de los Estados Unidos dictaminó en Maryland v. King (2013) que la toma de muestras de ADN de prisioneros arrestados por delitos graves es constitucional.

En el Reino Unido, la Ley de Tejidos Humanos de 2004 prohíbe que los particulares recolecten de forma encubierta muestras biológicas (cabello, uñas, etc.) para análisis de ADN, pero exime de la prohibición a las investigaciones médicas y criminales.

Inglaterra y Gales

La evidencia de un experto que haya comparado muestras de ADN debe ir acompañada de evidencia sobre las fuentes de las muestras y los procedimientos para obtener los perfiles de ADN. El juez debe asegurarse de que el jurado comprenda la importancia de las coincidencias y discrepancias de ADN en los perfiles. El juez también debe asegurarse de que el jurado no confunda la probabilidad de coincidencia (la probabilidad de que una persona elegida al azar tenga un perfil de ADN coincidente con la muestra de la escena) con la probabilidad de que una persona con ADN coincidente haya cometido el crimen. En 1996 R contra Doheny

Los jurados deben sopesar las pruebas contradictorias y corroborativas, usando su propio sentido común y no usando fórmulas matemáticas, como la de Bayes' teorema, para evitar "confusiones, malentendidos y juicios erróneos".

Presentación y evaluación de pruebas de perfiles de ADN parciales o incompletos

En R v Bates, Moore-Bick LJ dijo:

No podemos ver ninguna razón por la cual la evidencia de ADN de perfil parcial no debe ser admisible siempre que el jurado sea consciente de sus limitaciones inherentes y reciba una explicación suficiente para que puedan evaluarla. Puede haber casos en que la probabilidad de emparejamiento en relación con todas las muestras probadas es tan grande que el juez consideraría que su valor probatorio es mínimo y decidir excluir las pruebas en el ejercicio de su discreción, pero esto no da lugar a ninguna nueva cuestión de principio y puede ser dejado para la decisión sobre un caso por caso. Sin embargo, el hecho de que exista en el caso de todas las pruebas parciales, la posibilidad de que un alelo "perdicio" exculpara al acusado en general no proporciona suficientes razones para rechazar esas pruebas. En muchos existe la posibilidad (al menos en teoría) de que existan pruebas que ayuden al acusado y tal vez incluso lo exculpan por completo, pero que no ofrezcan motivos para excluir las pruebas pertinentes disponibles y de otro modo admisibles, aunque sí hace importante asegurar que el jurado reciba información suficiente para que puedan evaluar adecuadamente esas pruebas.

Pruebas de ADN en los Estados Unidos

El químico CBP lee un perfil de ADN para determinar el origen de una mercancía.

Existen leyes estatales sobre perfiles de ADN en los 50 estados de los Estados Unidos. Se puede encontrar información detallada sobre las leyes de bases de datos en cada estado en el sitio web de la Conferencia Nacional de Legislaturas Estatales.

Desarrollo de ADN artificial

En agosto de 2009, los científicos de Israel plantearon serias dudas sobre el uso del ADN por parte de las fuerzas del orden público como último método de identificación. En un artículo publicado en la revista Forensic Science International: Genetics, los investigadores israelíes demostraron que es posible fabricar ADN en un laboratorio, falsificando así la evidencia de ADN. Los científicos fabricaron muestras de saliva y sangre, que originalmente contenían ADN de una persona distinta del supuesto donante de sangre y saliva.

Los investigadores también demostraron que, usando una base de datos de ADN, es posible tomar información de un perfil y fabricar ADN para que coincida, y que esto se puede hacer sin tener acceso a ningún ADN real de la persona cuyo ADN están duplicando.. Los oligos de ADN sintético necesarios para el procedimiento son comunes en los laboratorios moleculares.

The New York Times citó al autor principal, Daniel Frumkin, diciendo: "Puedes simplemente diseñar una escena del crimen... cualquier estudiante de biología podría hacer esto". Frumkin perfeccionó una prueba que puede diferenciar las muestras de ADN reales de las falsas. Su prueba detecta modificaciones epigenéticas, en particular, la metilación del ADN. El setenta por ciento del ADN en cualquier genoma humano está metilado, lo que significa que contiene modificaciones del grupo metilo dentro de un contexto de dinucleótido CpG. La metilación en la región promotora está asociada con el silenciamiento génico. El ADN sintético carece de esta modificación epigenética, lo que permite que la prueba distinga el ADN fabricado del ADN genuino.

Se desconoce cuántos departamentos de policía, si es que hay alguno, utilizan actualmente la prueba. Ningún laboratorio policial ha anunciado públicamente que está utilizando la nueva prueba para verificar los resultados del ADN.

Investigadores de la Universidad de Tokio integraron un esquema de replicación de ADN artificial con un sistema de expresión génica reconstruido y microcompartimentación utilizando solo materiales libres de células por primera vez. Se realizaron múltiples ciclos de dilución en serie en un sistema contenido en microgotas de agua en aceite.

Posibilidades de hacer cambios en el ADN a propósito

En general, el ADN genómico artificial de este estudio, que siguió copiándose a sí mismo usando proteínas autocodificadas y mejoró su secuencia por sí solo, es un buen punto de partida para crear células artificiales más complejas. Al agregar los genes necesarios para la transcripción y traducción al ADN genómico artificial, en el futuro puede ser posible crear células artificiales que puedan crecer por sí mismas cuando se alimentan con moléculas pequeñas como aminoácidos y nucleótidos. El uso de organismos vivos para fabricar cosas útiles, como medicamentos y alimentos, sería más estable y más fácil de controlar en estas células artificiales.

El 7 de julio de 2008, la sociedad química estadounidense informó que los químicos japoneses crearon la primera molécula de ADN del mundo compuesta casi por completo de componentes sintéticos. Los resultados podrían conducir a avances en la terapia génica, computadoras del futuro de tamaño nanométrico y otros avances tecnológicos.

Un factor de transcripción artificial basado en nanopartículas para la regulación génica:

Nano Script es un factor de transcripción artificial basado en nanopartículas que supuestamente replica la estructura y función de los TF. En nanopartículas de oro, se unieron péptidos funcionales y moléculas diminutas conocidas como factores de transcripción sintéticos, que imitan los diversos dominios TF, para crear Nano Script. Mostramos que Nano Script se localiza en el núcleo y comienza la transcripción de un plásmido informador en una cantidad de más de 15 veces. Además, Nano Script puede transcribir con éxito genes específicos en ADN endógeno de forma no viral.

Se fijaron cuidadosamente tres fluoróforos diferentes (rojo, verde y azul) en la superficie de la barra de ADN para proporcionar información espacial y crear un código de barras a nanoescala. La epifluorescencia y la microscopía de fluorescencia de reflexión interna total descifraron de forma fiable la información espacial entre los fluoróforos. Al mover los tres fluoróforos en la barra de ADN, este código de barras a nanoescala creó 216 patrones de fluorescencia.

Casos

• En 1986, Richard Buckland fue exonerado, a pesar de haber admitido la violación y asesinato de un adolescente cerca de Leicester, la ciudad donde se desarrolló por primera vez el perfil de ADN. Este fue el primer uso de huellas dactilares de ADN en una investigación criminal, y el primero en demostrar la inocencia de un sospechoso. Al año siguiente Colin Pitchfork fue identificado como el perpetrador del mismo asesinato, además de otro, utilizando las mismas técnicas que habían limpiado Buckland.
• En 1987, la huella genética se utilizó por primera vez en un tribunal penal estadounidense en el juicio de un hombre acusado de relaciones sexuales ilícitas con una mujer de 14 años con discapacidad mental que dio a luz a un bebé.
• En 1987, el violador de Florida Tommie Lee Andrews fue la primera persona en los Estados Unidos en ser condenado como resultado de pruebas de ADN, por violar a una mujer durante un robo; fue condenado el 6 de noviembre de 1987 y condenado a 22 años de prisión.
• En 1990, un asesinato violento de un joven estudiante en Brno fue el primer caso criminal en Checoslovaquia resuelto por pruebas de ADN, con el asesino condenado a 23 años de prisión.
• En 1992, el ADN de un palo verde fue usado para condenar a Mark Alan Bogan de asesinato. ADN de las semillas de un árbol en la escena del crimen fue encontrado para igualar la de las semillas que se encuentran en el camión de Bogan. Esta es la primera instancia de ADN vegetal admitida en un caso criminal.
• En 1994, la afirmación de que Anna Anderson era la Gran Duquesa Anastasia Nikolaevna de Rusia fue probada después de su muerte utilizando muestras de su tejido que se habían almacenado en un hospital de Charlottesville, Virginia tras un procedimiento médico. El tejido fue probado usando huellas dactilares de ADN, y mostró que no tenía relación con los Romanovs.
• En 1994, Earl Washington, Jr., de Virginia, fue condenado a cadena perpetua una semana antes de su fecha prevista de ejecución basada en pruebas de ADN. He received a full pardon in 2000 based on more advanced testing.
• En 1999, Raymond Easton, un hombre discapacitado de Swindon, Inglaterra, fue detenido y detenido durante siete horas en relación con un robo. Fue liberado debido a una inexacta coincidencia de ADN. His DNA had been kept on file after an unrelated domestic incident some time previously.
• En 2000 Frank Lee Smith fue demostrado inocente por el perfil de ADN del asesinato de una niña de ocho años después de pasar 14 años en el corredor de la muerte en Florida, Estados Unidos. Sin embargo, había muerto de cáncer justo antes de probar su inocencia. En vista de esto, el gobernador del estado de Florida ordenó que en el futuro cualquier recluso de la fila de la muerte que afirmaba inocencia debería tener pruebas de ADN.
• En mayo de 2000 Gordon Graham asesinó a Paul Gault en su casa en Lisburn, Irlanda del Norte. Graham fue condenado por el asesinato cuando su ADN fue encontrado en una bolsa de deportes que dejó en la casa como parte de un truco elaborado para sugerir que el asesinato ocurrió después de un robo había ido mal. Graham estaba teniendo una aventura con la esposa de la víctima en el momento del asesinato. Fue la primera vez que Low Copy Number DNA fue utilizado en Irlanda del Norte.
• En 2001, Wayne Butler fue condenado por el asesinato de Celia Douty. Fue el primer asesinato en Australia para ser resuelto usando perfiles de ADN.
• En 2002, el cuerpo de James Hanratty, colgado en 1962 por el "asesino A6", fue exhumado y se analizaron muestras de ADN del cuerpo y miembros de su familia. Los resultados convencieron a los jueces del Tribunal de Apelaciones de que la culpabilidad de Hanratty, que había sido duramente disputada por los activistas, fue demostrada "más allá de la duda". Paul Foot y algunos otros activistas continuaron creyendo en la inocencia de Hanratty y argumentaron que la evidencia de ADN podría haber sido contaminada, señalando que las pequeñas muestras de ADN de artículos de ropa, mantenidas en un laboratorio policial durante más de 40 años "en condiciones que no satisfacen los estándares de evidencia modernos", tuvieron que ser sometidas a técnicas de amplificación muy nuevas para producir cualquier perfil genético. Sin embargo, no se encontró ADN que no fuera el de Hanratty en las pruebas probadas, contrariamente a lo que se hubiera esperado si la evidencia hubiera sido contaminada.
• En agosto de 2002, Annalisa Vicentini fue asesinada en Toscana. El cantinero Peter Hamkin, de 23 años, fue detenido en Merseyside en marzo de 2003 por una orden de extradición en el Tribunal de Magistrados de Bow Street en Londres para determinar si debía ser llevado a Italia para enfrentar un cargo de asesinato. El ADN "probaba" le disparó, pero fue absuelto de otras pruebas.
• En 2003, Welshman Jeffrey Gafoor fue condenado por el asesinato de Lynette White en 1988, cuando las pruebas de la escena del crimen recolectadas 12 años antes fueron reexaminadas usando técnicas de STR, lo que dio lugar a una coincidencia con su sobrino.
• En junio de 2003, debido a nuevas pruebas de ADN, Dennis Halstead, John Kogut y John Restivo ganaron un nuevo juicio sobre su condena por asesinato, sus condenas fueron derribadas y fueron puestas en libertad.
• En 2004, las pruebas de ADN arrojaron nueva luz a la misteriosa desaparición de Bobby Dunbar, un niño de cuatro años que desapareció durante un viaje de pesca. He was allegedly found alive eight months later in the custody of William Cantwell Walters, but another woman claimed that the boy was her son, Bruce Anderson, whom she had entrusted in Walters' custody. Los tribunales no creían su denuncia y condenaron a Walters por el secuestro. El niño fue criado y conocido como Bobby Dunbar durante todo el resto de su vida. Sin embargo, las pruebas de ADN del hijo y sobrino de Dunbar revelaron que los dos no estaban relacionados, estableciendo que el niño encontrado en 1912 no era Bobby Dunbar, cuyo destino real sigue siendo desconocido.
• En 2005, Gary Leiterman fue condenado por el asesinato de Jane Mixer en 1969, estudiante de derecho de la Universidad de Michigan, después de que el ADN encontrado en la pantyhose de Mixer fue igualado a Leiterman. El ADN en una gota de sangre en la mano de Mixer fue igualado a John Ruelas, que tenía sólo cuatro años en 1969 y nunca fue conectado con éxito al caso de ninguna otra manera. La defensa de Leiterman argumentó sin éxito que el inexplicable partido del mancha de sangre a Ruelas apuntaba a la contaminación cruzada y planteó dudas sobre la fiabilidad de la identificación del laboratorio de Leiterman.
• En noviembre de 2008, Anthony Curcio fue arrestado por dominar uno de los autos blindados más elaborados en la historia. Las pruebas de ADN vincularon a Curcio con el crimen.
• En marzo de 2009, Sean Hodgson, condenado de 1979 por el asesinato de Teresa De Simone, 22 años, en su coche en Southampton, fue liberado después de que las pruebas probaran que el ADN de la escena no era suyo. Más tarde fue igualado al ADN recuperado del cuerpo exhumado de David Lace. Lace había confesado previamente el crimen, pero no fue creído por los detectives. He served time in prison for other crimes committed at the same time as the murder and then committed suicide in 1988.
• En 2012, un caso de bebés que se cambiaron, muchas décadas antes, fue descubierto por accidente. Después de realizar pruebas de ADN con otros fines, Alice Collins Plebuch fue informada de que su ascendencia parecía incluir un componente judío Ashkenazi significativo, a pesar de la creencia en su familia de que eran predominantemente irlandeses. Profiling of Plebuch's genome suggested that it included distinct and inesperado components associated with Ashkenazi, Middle Eastern, and Eastern European populations. This led Plebuch to conduct an extensive investigation, after which she concluded that her father had been switched (possibly accidentally) with another baby soon after birth. Plebuch también pudo identificar a los antepasados biológicos de su padre.
• En 2016 Anthea Ring, abandonado como bebé, fue capaz de utilizar una muestra de ADN y una base de datos de coincidencia de ADN para descubrir la identidad y las raíces de su madre fallecida en el condado de Mayo, Irlanda. Posteriormente se utilizó una prueba forense desarrollada recientemente para capturar el ADN de la saliva que dejó en los viejos sellos y sobres de su presunto padre, descubierta a través de una intensa investigación de genealogía. El ADN de las tres primeras muestras fue demasiado degradado para usar. Sin embargo, en el cuarto, se encontró más que suficiente ADN. La prueba, que tiene un grado de precisión aceptable en los tribunales del Reino Unido, demostró que un hombre llamado Patrick Coyne era su padre biológico.
• En 2018 la chica Buckskin (un cuerpo encontrado en 1981 en Ohio) fue identificada como Marcia King de Arkansas usando técnicas genealógicas de ADN
• En 2018 Joseph James DeAngelo fue arrestado como el principal sospechoso del Asesino del Estado de Oro usando técnicas de ADN y genealogía.
• En 2018, William Earl Talbott II was arrested as a suspect for the 1987 murders of Jay Cook and Tanya Van Cuylenborg with the assistance of genealogical DNA testing. El mismo genealogista genético que ayudó en este caso también ayudó a la policía con otros 18 arrestos en 2018.
• En 2018, con el uso de las capacidades biométricas mejoradas del Sistema de Identificación de Next Generation, el FBI coincidió con la huella de un sospechoso llamado Timothy David Nelson y lo arrestó 20 años después de la supuesta agresión sexual.

Evidencia de ADN como evidencia para probar los derechos de sucesión de títulos británicos

Las pruebas de ADN se han utilizado para establecer el derecho de sucesión de los títulos británicos.

Casos:

• Barón Moynihan
• Pringle baronets