Fascículo - Genética Forense

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Genética Forense
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2015
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Proibida a reprodução desta publicação, no todo ou em parte, sem a 
prévia autorização desta instituição.
Ferreira, Suelen Rocha Botão.
 Genética forense / Suelen Rocha Botão Ferreira.–São Luis: 
UemaNet, 2015.
 73 p.
 1. Ciência forense. 2. Genética. 3. Biologia molecular. I. Título
CDU: 577.21:343.98
ATIVIDADES ATENÇÃO DICA DE SITE 
ÍCOnES
Orientação para estudo
Ao longo deste fascículo serão encontrados alguns ícones utilizados 
para facilitar a comunicação com você.
Saiba o que cada um signifi ca.
 SAIBA MAIS SUGESTÃO DE LEITURA REFERÊNCIAS
PALAVRA DA PROFESSORA-AUTORA ..................................................... 7
APRESEnTAçãO ................................................................................................. 9
Unidade 1 - Princípios Genéticos da Genética Forense ................... 11
Introdução ............................................................................................................. 11
Genética Forense e a Identificação Individual ...................................... 11
O Genoma Humano e os Modos de Transmissão da Herança 
Genética ................................................................................................................. 13
Genética de Populações: um breve comentário ..................................... 15
Perfil genético? Mendel? Frequência alélica, qual a relação entre 
eles? .......................................................................................................................... 17
Polimorfismos de DnA: marcadores moleculares .................................. 20
Microssatélites ou STRs ....................................................................................... 21
SNP ............................................................................................................................ 22
Indel .......................................................................................................................... 23
Resumo ................................................................................................................... 24
Referências ............................................................................................................ 26
Uidade 2 - Revisando Conceitos de Biologia Molecular .................. 29
Introdução ............................................................................................................. 29
Extração de DnA ................................................................................................. 29
Fenol-Clorofórmio ................................................................................................ 30
Chelex® 100 ............................................................................................................ 31
Reação em cadeia da Polimerase ................................................................ 31
PCR Multiplex ....................................................................................................... 34
Eletroforese capilar ........................................................................................... 35
Detecção dos fragmentos .............................................................................. 36
Marcadores de Linhagem ............................................................................... 37
Cromossomo Y ...................................................................................................... 37
DNA mitocondrial ................................................................................................ 39
Resumo ................................................................................................................... 40
Referências ............................................................................................................ 41
Unidade 3 - Aplicações da Genética Forense ......................................... 43
Introdução ............................................................................................................. 43
O geneticista forense ........................................................................................ 43
Um pouco de história ........................................................................................ 46
Fingerprints de DnA .......................................................................................... 47
Teste de paternidade ........................................................................................ 48
Quando os marcadores autossômicos não são suficientes ............ 49
Teste de maternidade ....................................................................................... 51
Teste indireto de paternidade ...................................................................... 51
Identificação individual .................................................................................. 52
Identificação de restos mortais ................................................................... 53
Resumo ................................................................................................................... 54
Referências ............................................................................................................ 54
Unidade 4 - A Genética Forense, conversando um pouco mais ..... 57
Introdução ............................................................................................................. 57
Genética Forense não Humana .................................................................... 57
Base de Dados ......................................................................................................62
Bioética ................................................................................................................... 66
Resumo ................................................................................................................... 69
Referências ............................................................................................................ 70
PALAVRA DA PROFESSORA-AUTORA
Caro Estudante,
A Genética Forense é uma área que traz muitas expectativas e 
curiosidades. Está sempre no noticiário e também em séries e filmes. O 
DNA uma molécula tão pequena e tão importante é a base desse estudo 
e pode ser encontrado nos mais variados seres. 
Neste fascículo você poderá encontrar informações que o auxiliarão 
no decorrer da disciplina de Genética Forense e também lhe ajudará a 
desenvolver um olhar criterioso perante as informações disponíveis na 
mídia sobre Genética Forense.
Nessa disciplina, veremos o que é a Genética Forense, como ela é 
geneticamente embasada e descobriremos que ela vai muito além dos 
testes de paternidade e identificação individual.
Eu convido você a estudar um pouco mais sobre essa ciência, e conhecer 
suas diversas aplicações.
Cumprimentos,
Suelen Ferreira.
A disciplina Genética Forense como componente da Especialização 
em Ensino de Genética, vem mostrar que é possível aproximar o aluno 
da realidade que o cerca. Por ser um assunto cotidianamente discutido, 
funciona como exemplo da aplicação direta dos conhecimentos genéticos.
Esta disciplina está estruturada em quatro Unidades que contemplam os 
aspectos fundamentais a compreensão da genética forense, sendo assim 
na Unidade 1 - definiremos Genética Forense e veremos quais princípios 
a norteiam, posteriormente discutiremos sobre as suas aplicações e 
implicações na sociedade; Unidade 2 – vamos revisar os conceitos de 
Biologia Molecular; Unidade 3 - veremos algumas das principais aplicações 
da Genética Forense; Unidade 4 - comentando sobre uma linha recente 
dentro da forense que é a Genética Forense não Humana.
Tenha um estudo proveitoso!
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id
a
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Princípios Genéticos da Genética 
Forense
Introdução
Nessa primeira Unidade, iremos apresentar a Genética Forense 
como um ramo da Genética e da Biologia Molecular e abordaremos 
o tema Identificação Individual, para melhor compreendermos 
esse assunto, veremos alguns princípios genéticos envolvidos na 
obtenção de um perfil genético.
Ressaltamos, ainda, que esses princípios e conceitos são 
fundamentais para a compreensão de como se faz Genética Forense 
atualmente.
Genética Forense e a Identificação Individual
Os avanços da genética têm contribuído para várias áreas do 
conhecimento incluindo a práxis jurídica, devido a utilização do 
•	 Definir Genética Forense;
•	 Reconhecer o ser humano como uma unidade 
biológica/genética individual;
•	 Diferenciar os principais tipos de transmissão 
genética;
•	 Compreender a importância da genética de 
populações como base para a Genética Forense.
Objetivos
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA12
DNA nuclear presente em fios de cabelo (raiz), saliva, pele, esperma, 
urina, tecidos, suor, ossos, dentes (polpa dentária), sangue ou de 
qualquer célula corporal que mantenha seu núcleo, e ainda DNA 
mitocondrial (presente fora do núcleo celular) chega-se à identificação 
de um criminoso, ou a determinação de um vínculo biológico. 
Podemos definir Genética Forense como uma aplicação da Engenharia 
Genética para materiais humanos e não-humanos (no sentido de uma 
ciência com a finalidade de estudar as características hereditárias para 
a análise das variações inter e intra-específicas em populações) para a 
resolução de conflitos legais (FSIG, 2014). 
O genoma humano tem 3 x 109 pares de nucleotídeos. Cada sitio é 
ocupado por uma das quatro bases que formam pares no DNA, assim 
sendo considerando a explosão da população humana, existem mais 
combinações possíveis de quatro pares de bases em um genoma 
humano do que humanos no planeta (SNUSTAD; SIMMONS, 2001).
A identificação humana por meio da análise do DNA constitui, 
atualmente, uma ferramenta indispensável na Genética Moderna, 
auxiliando tanto nas questões de identificação civil como nas de 
identificação criminal. E é nesse ponto que entra a Genética Forense, 
como uma subárea da Genética responsável por estudar e reunir as 
regras para realização de testes de individualidade biológica, com base 
nestes estudos foram desenvolvidos parâmetros estatísticos que são 
aplicados aos marcadores para garantir a sua eficiência forense.
A combinação de avanços técnicos, os níveis elevados da estandardização 
e o controle de qualidade possibilitaram o reconhecimento da Genética 
Forense como uma ferramenta precisa e de confiança mundial para 
a aplicação do conhecimento científico no âmbito judicial, mais 
frequentemente em estudos de identificação e investigações de relações 
de parentesco como testes de paternidade, assim como na identificação 
do doador de vestígios biológicos encontrados no local de um crime 
(FERREIRA, 2009).
Princípios Genéticos da Genética Forense | UNIDADE 1 13
O Genoma Humano e os Modos de Transmissão da 
Herança Genética
O genoma humano pode ser divido em dois grandes genomas: o 
genoma nuclear com 23 pares de cromossomos sendo 22 pares de 
cromossomos autossômicos, e 1 par correspondente aos cromossomos 
sexuais (X e Y), e o genoma extra nuclear que é representado pelo DNA 
mitocondrial (mtDNA) (LANDER, et al., 2001).
Dependendo do modo como o material genético é transmitido para 
os seus descendentes é possível diferenciar dois tipos de herança: 
a recombinante que inclui os cromossomos autossômicos e o 
cromossomo sexual X, e a herança não recombinante ou herança uni-
parental representada pelo cromossomo Y e o DNA mitocondrial.
Recombinação: o processo de recombinação é uma ferramenta 
natural para geração de diversidade genética, pois gera uma nova 
combinação alélica de geração para geração. No genoma humano 
os segmentos que sofrem recombinação são os cromossomos 
autossômicos e o cromossomo X. Durante o pareamento dos 
cromossomos homólogos no ciclo de divisão celular, mais 
especifi camente na prófase I ocorre o crossing-over ou recombinação, 
permitindo que novas combinações alélicas sejam formadas e 
repassadas para a descendência, como mostrado na Figura1.
Figura 1 - Representação de crossing over como base para recombinação
Fonte: (SNUSTAD; SIMMONS 2001)
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA14
É fácil compreender que os cromossomos autossômicos recombinem, 
pois estão aos pares. Entretanto, os cromossomos sexuais apresentam 
estruturas cromossômicas diferentes o que impossibilitaria o 
pareamento. Devido a isso existem na região terminal dos cromossomos 
X e Y uma região especial que permite esse pareamento, que são as 
regiões pseudoautossômicas (PAR1 e PAR2) dos cromossomos X e Y, 
garantindo assim, a normal segregação dos cromossomos sexuais (ELLIS; 
GOODFELLOW, 1989), sendo assim, os dois X femininos recombinam 
e, as mulheres transmitem aos descendentes uma combinação da sua 
informação paterna e materna. Já os homens, por possuírem apenas 
um cromossomo X, transmitem-no às filhas sem sofrer recombinação, 
excetuando nas regiões pseudoautossômicas.
Exceto nas regiões PAR1 e PAR2 o cromossomo Y não recombina e 
é passado de pai para filho, determinando então a linhagem paterna 
(SKALETSKY, et al., 2003), sendo assim pais e filhos do sexo masculino 
compartilham a mesma informação genética para o cromossomo Y 
(Figura 2). O mtDNA, semelhante ao cromossomo Y, também não sofre 
recombinação sendo assim é passado intacto da mãe para toda a sua 
descendência (Figura 2).
Essa característica é importante, pois quando a informação genética é 
passada sem alterações de uma geração para a outra, permite rastrear 
as linhagens parentais, possibilitando a reconstrução da ancestralidade 
das populaçõeshumanas (UNDERHILL et al., 2007).
First generation
Second generation
Third generation
Figura 2 - Representação esquemática do padrão de herança humano em três gerações. A 
linhagem parental masculina é representada pelo cromossomo vermelho e a mitocondrial 
pelo círculo
Fonte: Adaptado de Kayser et al. (2007)
Princípios Genéticos da Genética Forense | unidade 1 15
Genética de Populações: um breve comentário
A genética de populações é por muitos, tida como uma parte maçante 
da genética devido à grande quantidade de conceitos e equações 
matemáticas que engloba. Entretanto, ela é importante para a Genética 
Forense, pois é ela a genética de populações, a responsável pelo 
entendimento da variação genética, conceito fundamental na Genética 
Forense. 
Atualmente, falar de variação genética vai além das leis consagradas 
por Gregor Mendel, pois com o auxílio de técnicas moleculares as 
diferenças genéticas entre organismos são analisadas diretamente no 
DNA. Segundo Hartl (2008, p.1):
Em seu sentido mais amplo, a genética de populações 
é um estudo de diferenças genéticas que ocorrem 
naturalmente entre organismos. As diferenças 
genéticas que são comuns entre organismos da mesma 
espécie são chamadas de polimorfismos. […] Entre os 
seres humanos, por exemplo, existe uma diversidade 
em relação à altura, peso, forma do corpo, cor e 
textura dos cabelos e outros vários atributos físicos e 
psicológicos ou habilidades. A genética de populações 
deve abranger toda essa diversidade fenotípica, e 
especialmente a porção da diversidade que é causada 
por diferenças no genótipo dos indivíduos.
Sendo assim, podemos agora compreender um conceito mais teórico, 
como o utilizado por Snustad e Simmons (2001). Esses autores além 
de conceituarem a genética de populações, explicam como a variação 
genética se origina e fixa em uma população.
A genética de populações é o estudo da origem da 
variação, a transmissão das variantes dos genitores 
para a prole geração após geração, e as mudanças 
temporais que ocorrem numa população devido as 
forças evolutivas sistemáticas e aleatórias. A variação 
genética se origina quando um alelo muta para o outro. 
A mutação é, portanto, a fonte de toda variabilidade 
genética. Com o tempo, a variação mutacional se instala 
e é moldada por forças evolutivas. Através da seleção 
natural, os mutantes com sobrevida e habilidades 
prejudicadas diminuem de frequência, e mutantes 
com sobrevida superior e habilidades reprodutivas 
aumentam de frequência (SNUSTAD; SIMMONS, 2001 
p. 678).
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA16
Dessa forma, podemos salientar que a genética de populações estuda 
basicamente a variação existente em uma população e também os 
fatores que geram e/ou infl uenciam essa variação. Neste momento 
surge então uma dúvida: 
“Qual a importância da variação genética para as populações e para 
a genética forense? ”
A resposta a esse questionamento é simples: 
A variação genética é importante para as populações, pois permite que 
elas respondam de forma diferente a seleção natural, como por exemplo 
há pessoas que são mais resistentes a gripes que outras. Ou seja, seu 
sistema imunológico é diferente. Os indivíduos daquela população 
possuem diferentes (variáveis) respostas a presença de um vírus. 
Já para a Genética Forense essa variabilidade presente no DNA é o que 
faz de nós seres humanos (exceto gêmeos monozigóticos) indivíduos 
geneticamente únicos.
Alelo: formas alternativas de um gene que ocorre em um determinado 
locus (local) em um cromossomo. Os alelos podem apresentar-se aos 
pares ou em três ou mais formas dentro de uma população.
Cromossomos: corpos nucleoproteicos que são observados nas 
células.
Cromossomos homólogos: cromossomos que ocorrem em pares 
e são em geral semelhantes em tamanho e forma, vindo um do 
genitor masculino e o outro do genitor feminino, esses cromossomos 
possuem a mesma disposição de genes.
Cromossomos autossômicos: qualquer cromossomo que não é um 
cromossomo sexual, na espécie humana compreende do par 1 ao 22.
Cromossomos sexuais: que estão associados a determinação do 
sexo.
Cromossomo X: um Cromossomo associado a determinação sexual. 
Na maioria dos animais, a fêmea tem dois, e o macho tem um.
Cromossomo Y: parceiro do X nos machos de muitas espécies de 
animais.
Diploide: um organismo ou célula com dois conjuntos de 
cromossomos (2n) ou dois genomas. Em humanos 2n = 46 
cromossomos, 23 pares de cromossomos. 
Princípios Genéticos da Genética Forense | unidade 1 17
Evolução: processo no qual a variação genética em uma população 
muda com o tempo.
Monoploide: um organismo ou célula que tem um único conjunto 
de cromossomos.
Multiplex: reação de cadeia da polimerase que permite a análise de 
vários loci em simultâneo.
Mutação: uma mudança no DNA em um determinado locus em um 
organismo.
Polimorfismo: a existência dentro de uma população de dois ou 
mais genótipos para uma determinada característica.
População: grupo de organismos específicos que ocupam 
uma região geográfica mais ou menos bem definida e exibem 
continuidade reprodutiva geração a geração.
Seleção natural: sobrevida diferencial e reprodução na natureza 
que favorece os indivíduos que estão mais bem adaptados a seu 
ambiente. E eliminação dos organismos menos adaptados.
Perfil genético? Mendel? Frequência alélica, qual a 
relação entre eles?
 
Para compreendermos o que é o perfil genético utilizado na Genética 
Forense, precisamos saber como ocorre a transmissão de informação 
dos pais para os filhos e como essa informação é analisada. Gregor 
Mendel não foi o primeiro a tentar explicar esse processo mais foi o que 
reconhecidamente conseguiu. Ao término de seus estudos com ervilhas 
ele descobriu os princípios fundamentais da hereditariedade. Para 
determinação do perfil genéticos baseado em marcadores moleculares 
utilizamos principalmente a 1ª Lei de Mendel que apresentamos de uma 
forma resumida na Figura 3.
“O princípio da segregação: Em um heterozigoto, dois alelos diferentes 
se segregam um do outro durante a formação de gametas.” (SNUSTAD; 
SIMMONS, 2001 p. 51).
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA18
Quem foi Gregor Mendel
A vida de Gregor Johann Mendel (1822-1884) cobriu metade do 
século XIX. Seus pais eram fazendeiros na Moravia, então uma 
parte do império Hasbsburg na Europa Central. […]. Aos 21 anos 
Mendel deixou a fazenda e entrou para um monastério católico 
na cidade de Brünn (hoje Brno, República Tcheca). Em 1847, ele foi 
ordenado padre, adotando o nome de Gregor. Subsequentemente 
ele lecionou na escola local, fazendo um intervalo entre1851 
e 1853 para estudar na universidade de Viena. Após retornar a 
Brünn, retomou sua vida de monge e professor e começou seus 
experimentos genéticos que por fi m o tornaram famoso. 
[…]. Completou seus experimentos com ervilhas em 1863, e 
passou os dois anos analisando e resumindo dados. Em 1865 
apresentou seus resultados à sociedade de história natural local, 
e no ano seguinte publicou um relato detalhado nos anais da 
sociedade. Infelizmente, sua publicação fi cou na obscuridade até 
1900, quando foi redescoberta.
[…] As ideias de Mendel, rapidamente, ganharam aceitação, 
especialmente pelos esforços promocionais de biólogo britânico, 
William Bateson (SNUSTAD; SIMMONS 2001, p. 48).
Figura 3 - Gregor Mendel
Fonte: www.cienciahoje.pt/index.php?oid=3731&op=all
Figura 4 - Representação esquemática do princípio da segregação proposto por 
Mendel
Fonte: Elaborada pela Autora do fascículo
Princípios Genéticos da Genética Forense | unidade 1 19
Nessa figura, podemos observar que o pai (quadrado azul) tem 
o genótipo homozigoto 13-13 para o primeiro marcador e 26-
27 (heterozigoto) para o segundo marcador, enquanto a mãe 
(círculo vermelho) apresenta o genótipo 10-11 e 22-23. Portanto, 
a informação do filho é composta por 50% de informação de cada 
genitor. Traduzir essa informar em números ou símbolos, através 
demarcadores moleculares é, portanto, fazer a leitura do perfil 
genético do indivíduo. Ou seja, os três indivíduos da Figura 4 
possuem os seguintes perfis genéticos para os marcadores A e B 
(Tabela 1).
Tabela 1 - Perfil genético para os marcadores A e B
Indivíduo Marcador A Marcador B
Pai 13-13 26-27
Mãe 10-11 22-23
Filho 10-13 22-26
Fonte: Elaborada pela Autora do fascículo
Assim, Snustad e Simmons (2001) nos dizem:
Cada gene do genoma existe em diferentes estados 
alélicos, e se, for enfocado um determinado gene, um 
indivíduo diploide é homozigoto ou heterozigoto. 
Em uma população de indivíduos, podemos calcular 
as frequências dos diferentes tipos de homozigotos 
e heterozigotos de um gene, e por estas frequências 
podemos avaliar a frequência de cada um dos alelos 
dos genes. Estes cálculos são a fundação da teoria da 
genética de populações (SNUSTAD; SIMMONS, 2001 p. 
678).
Uma vez conhecido o perfil da pessoa, podemos aplicar princípios da 
genética de populações tal como o estudo de frequência alélicas para 
determinar por exemplo, a paternidade de uma criança. 
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA20
Polimorfismos de DnA: marcadores moleculares
Estudar genética de populações pode em alguns momentos pode 
parecer uma grande “sopa de letrinhas” devido à grande quantidade 
de acrônicos existente. A seguir comentaremos sobre alguns tipos de 
polimorfismos importantes no estudo da Genética Forense.
O tamanho do genoma varia muito entre os diferentes tipos de organismo 
e pode variar desde 400 pares de bases (pb) em partículas semelhantes 
a vírus a mais de 1011 pb em algumas plantas. O genoma humano possui 
cerca de 3 bilhões de pares de bases sendo o cromossomo 1 o maior 
com 250 milhões de pb. Desse total de bases, apenas uma pequena 
porcentagem é responsável pela formação de genes (LANDER, et al., 
2001).
Aproximadamente, 50% de todo o genoma humano é composto por 
DNA repetitivo (LANDER, et al., 2001) que ao longo do tempo acumulou 
variação genética. Quando duas sequências de DNA contidas na mesma 
região são comparadas e dois nucleotídeos diferentes são encontrados 
em uma mesma posição, pode dizer que existe um polimorfismo de 
nucleotídeo único ou Single Nucleotide Polymorphisms (SNP). 
Os INDELs (polimorfismos bialélicos de inserção e deleção), muitas vezes 
são incluídos nos SNPs por apresentarem variação ao nível das bases de 
DNA que, consistem em um dos alelos apresentar a inserção ou deleção 
de um fragmento, enquanto o outro alelo apresenta a deleção ou 
inserção do mesmo fragmento (WEBER et al., 2002) e são chamados de 
polimorfismos de sequência (Figura - 5a). Já o polimorfismo de tamanho 
(Figura - 5b) são segmentos genômicos onde um tipo de sequência de 
DNA se repete várias vezes, como se estivesse gaguejando (onde estão 
incluídos os STRs). Na Figura 5b podemos observar que a primeira fita 
apresenta 5 repetições AATG enquanto a segunda fita apresenta apenas 
3. Visando facilitar a leitura e interpretação desses dados, o perfil é 
lido de acordo com a quantidade de repetições e não pelas bases que 
compõe a repetição. Ou seja, a Figura 5b tem um perfil 3-5. 
A grande maioria dos exames de vínculo biológico e identificação 
forense abordam os STRs localizados em cromossomos autossômicos e 
Princípios Genéticos da Genética Forense | unidade 1 21
no cromossomo Y, sendo a análise de marcadores do cromossomo X algo 
ainda recente. A análise de DNA mitocondrial também é empregada, 
porém com uma metodologia diferenciada.
Figura 5a e 5b - Representação esquemática de polimorfismos de DNA: (a) polimorfismo 
de sequência, (b) polimorfismo de tamanho
Fonte: Adaptada de BUTLER, 2005
Microssatélites ou STRs
Atualmente, os mais utilizados para a Genética Forense são os 
microssatélites ou STRs (do inglês Short Tandem Repeat). Os 
microssatélites são abundantes no genoma humano, podendo ser 
encontrados nos cromossomos autossômicos e sexuais, correspondendo 
a aproximadamente 3% do genoma humano. Calcula-se que existam 
aproximadamente de 5.000.000 STRs dos quais 6.000 a 10.000 são tri ou 
tetranucleotídicos, ou seja seu motivo repetitivo é composto de 3 ou 4 
nucleotídeos respectivamente (PINHEIRO, 2010).
Os STRs tornaram-se marcadores genéticos extremamente úteis, devido 
apresentarem as seguintes características:
•	 Encontram-se abundantemente distribuídos por todo o 
genoma, tendo sido encontrados em todos os autossomos e nos 
cromossomas sexuais (BENNET, 2000);
•	 Apresentam elevado grau de polimorfismo de tamanho (BUTLER, 
2005);
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA22
•	 São marcadores seletivamente neutros, uma vez que não se 
expressam (exceto uma minoria localizada em éxons) (BUTLER, 2005);
•	 As metodologias estatísticas de tratamento de dados usando estes 
loci estão bem estabelecidas (DESMARAIS et al., 1998); e
•	 O pequeno tamanho dos STRs (≈ 100–400 bp) torna-os mais 
apropriados para amplifi cação por PCR (Polymerase Chain 
Reaction) (BUTLER, 2005). Como os produtos de amplifi cação são 
pequenos, muitos loci podem ser analisados simultaneamente e 
caracterizados em uma única reação em multiplex.
SNP
Os SNPs do inglês Single Nucleotide Polymorphisms, os polimorfi smos 
únicos de sequência, são o tipo de variação genética mais comum 
no genoma humano, ocorrendo aproximadamente um a cada mil 
nucleotídeos. 
Os SNPs são caracterizados quando duas sequências de DNA(indivíduos 
diferentes) contidas na mesma região são comparadas e dois 
nucleotídeos diferentes são encontrados em uma mesma posição 
(FIGURA 7). Note que a sequência é igual em todas as bases e a diferença 
marcada com o círculo é na posição 13. A fi ta número 1 apresenta uma 
Citosina e a fi ta 2 uma Adenina.
Estas variações em sequência podem ser manifestadas como regiões 
de alelos alternativos causados geralmente por substituições de bases, 
sendo que a maioria é mera mutação pontual.
Figura 6 - Representação esquemática do polimorfi smo do tipo polimorfi smos únicos de 
sequência – SNP
Fonte: Elaborada pela Autora do fascículo
Princípios Genéticos da Genética Forense | UNIDADE 1 23
Apesar dos STRs serem os marcadores de eleição mundialmente 
utilizados o interesse pelos SNPs na área de genética forense é 
crescente. Esse interesse é devido a características que os tornam muito 
apropriados para os estudos forenses: 
•	 Adequados para análises utilizando alta tecnologia e automação; 
•	 O tamanho reduzido do amplicon (segmento de DNA amplifi cado) 
(KIDD et al., 2006) o que possibilita ensaios em multiplex.
Entretanto, os SNPs têm como limitação a necessidade de utilização de 
quatro vezes mais marcadores do que os STRs, em análises de identifi cação 
na área forense (CHAKRABORTY et al., 1999; GILL, 2001), sendo necessária 
a averiguação de aproximadamente 50 a 60 SNPs para a obtenção de um 
poder de discriminação equivalente a aquele obtido com os sistemas 
multiplex de 15 STRs (AMORIM; PEREIRA, 2005; GILL et al., 2004).
Amorim e Pereira (2005) levantam ainda o fato de que as metodologias 
estatísticas para utilização de SNPs ainda apresentam algumas imprecisões 
que devem ser resolvidas antes de uma substituição de STRs por SNPs.
Indel
Os polimorfi smos do tipo indels são abundantes no genoma humano. 
Um Indel é caracterizado quando ao copáramos duas sequências de 
DNA (indivíduos diferentes) contidas na mesma região uma sequência 
apresenta adições e a outra, deleções de bases (Figura 7). Note que a fi ta 
número 2 (a que possui a deleção) é menor que a fi ta número 1. Essa 
diferença de tamanho é que é utilizada para distinguir os alelos.
Figura 7 - Representação esquemática do polimorfi smo do tipo inserção deleção – Indel
Fonte: Elaborada pela Autora do fascículo
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA24
Estima-se que eles sejam responsáveis por aproximadamente 16-25% 
de todos os polimorfismos de sequência do genoma (MILLS et al., 2006). 
Apenas  nos últimos anos marcadoresdo tipo Indels têm recebido a 
atenção. Weber et al. (2002) no início dos anos 2000, identificaram 
e caracterizaram 2.000 Indels humanos que variavam  muito em 
comprimento de alelos, na altura foi observado e destacada a utilidade 
de Indels para estudos genéticos, com referência à sua  abundância e 
facilidade de análise.
Nos últimos dez anos começaram a aparecer trabalhos específicos 
de indels, demonstrando sua utilidade para diferentes fins, como por 
exemplo, a identificação individual (PEREIRA et al., 2009).
Resumo
Nesta Unidade, estudamos o genoma humano como o conjunto da 
informação genética de um indivíduo pode ser divido em dois grandes 
genomas: o genoma nuclear (cromossomos autossômicos e sexuais (X 
e Y), e o genoma extra nuclear representado pelo DNA mitocondrial 
(mtDNA). Esse genoma é o objeto de estudo da Genética Forense, 
visando a identificação individual e também os testes de vínculo 
biológico.
A genética de populações é fundamental na Genética Forense, porque 
pois é a responsável pelo entendimento da variação genética, pois essa 
variabilidade presente no DNA é o que faz de nós seres humanos (exceto 
gêmeos monozigóticos) indivíduos geneticamente únicos.
Essa variação pode ser medida através de marcadores genéticos, 
presentes no DNA. Alguns tipos de polimorfismos presente no DNA 
são amplamente estudados pela Genética Forense, são eles: STRs, 
SNPs e INDELs. Os mais usados em estudos forenses são os STRs ou 
microssatélites por serem fáceis de manipular.
Princípios Genéticos da Genética Forense | UNIDADE 1 25
Atividade de aprendizagem
1 Quais são as possíveis fontes de DNA utilizadas na determinação 
de vinculo biológico?
2 O crossing-over ou recombinação é um processo natural que ocorre 
durante o ciclo de divisão celular, vários geneticistas enfatizam sua 
importância, sendo assim comente a importância desse processo 
para a genética.
3 Comente sobre os tipos de herança genética que podemos 
identifi car em seres humanos
4 Qual a importância da genética de populações para a Genética 
Forense.
5 Diferencie:
a) Polimorfi smo
b) Microssatélite
c) SNP
d) Indel
6 Defi na Perfi l Genético.
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA26
7 Analise a Figura abaixo, nela é mostrado o perfi l de 4 indivíduos 
e dois deles disputam a paternidade da criança. Baseado nas 
informações sobre segregação de alelos e como ler o perfi l 
genético, preencha a tabela com os perfi s genéticos e responda 
quem é o verdadeiro pai da criança
Indivíduo Marcador 1 Marcador 2 Marcador 3 Marcador 4
Mãe 
Filho
Suposto pai A
Suposto pai B
Referências
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Un
id
ad
e
Objetivos
Revisando Conceitos de Biologia 
Molecular
•	 Reconhecer as ferramentas biológicas/experimentais 
utilizadas na manipulação do DNA para obtenção de 
perfis individuais;
•	 Compreender as estratégias utilizadas na manipulação 
do DNA para obtenção de perfis individuais.
Introdução
Extração de DNA, PCR, genotipagem são técnicas conhecidas e 
amplamente utilizadas na rotina da Genética e Biologia Molecular para 
diversas finalidades, como por exemplo identificar, isolar e multiplicar 
genes. Para a Genética Forense sua importância também é reconhecida 
uma vez que essas técnicas são a base da aquisição do perfil genético 
que posteriormente será utilizado para a comparação evidência/
suspeito; montagem de bases de dados populacionais e elaboração do 
laudo pericial.
Extração de DnA
A análise do DNA tornou-se o método padrão em Genética Forense 
usados em vários laboratórios, a maioria para perícia na Genética 
Forense (CARRACEDO; SÁNCHEZ-DIZ, 2005). Para a análise de manchas 
e pelos e identificação individual e de vínculos biológico é necessário 
obter a informação contida no DNA.
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA30
A obtenção de bons perfis de amostras forense depende da qualidade e 
a quantidade de DNA que é recuperado a partir da amostra em questão. 
É frequente na perícia forense a obtenção de vestígios que são amostras 
difíceis de trabalhar pois contém pequenas quantidades de DNA e que 
podem ter sofrido estresse ambiental. (degradação do DNA). A eficiência 
e sensibilidade do procedimento de extração são parâmetros críticos 
que definem a adequação de um método de extração adequado para 
amostras forenses. (KÖCHL, et al 2005).
Segundo Goodwin et al. (2007), a extração do DNA tem dois objetivos 
principais: 
•	 Extrair	 DNA	 em	 quantidade	 suficiente	 a	 partir	 de	 uma	 amostra	
para efetuar o perfil de DNA;
•	 Extrair	DNA	suficientemente	puro	para	posterior	análise	-	o	nível	
de dificuldade depende muito da natureza da amostra;
A extração do DNA pode ser dividida em três fases (GOODWIN et al, 
2007): 
•	 Ruptura	das	membranas	celulares,	resultando	na	análise	celular;
•	 Desnaturação	da	proteínae,	finalmente;
•	 Separação	de	DNA	dos	outros	componentes	celulares.
A seguir comentaremos, rapidamente, sobre alguns dos principais 
métodos de extração utilizados na prática forense.
Fenol-Clorofórmio
É o método mais conhecido de extração, podendo ser considerado um 
método clássico.
Em geral, este método envolve a ruptura e análise do material, digestão 
de componentes da célula e remoção de contaminantes por solventes 
orgânicos. O DNA é finalmente recuperado por álcool e precipitação de 
sais com subsequente reidratação (KÖCHL, et al., 2005). Apesar de muito 
Revisando Conceitos de Biologia Molecular | Unidade 2 31
conhecido, esse método vem sendo abandonado devido a utilização 
do fenol, substância que pode ocasionar danos à saúde de quem o 
manipula.
Chelex® 100
Foi uma das primeiras técnicas de extração adotadas pela comunidade 
forense. Sua principal vantagem é que é rápido (dura aproximadamente 
1 hora) e fácil de desenvolver. É baseado em uma enzina que tem 
afinidade por metais iônicos (GOODWIN et al., 2007). A Figura 1 mostra 
o procedimento laboratorial, para extração com Chelex.
Figura 1 - Extração com Chelex
Fonte: Goodwin et al., 2007
Reação em cadeia da Polimerase
A PCR: reação em cadeia da polimerase, resumidamente, é uma técnica que 
permite a amplificação de um fragmento de DNA específico, utilizando a 
enzima Taq DNA polimerase, sequências iniciadoras específicas (primers) 
e variações de temperatura controladas (Figura 2). Observe:
•	 A PCR explora características da replicação do DNA, e reproduz esse 
processo natural no laboratório. As principais vantagens da PCR são: 
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA32
•	 Amplifi ca região específi ca;
•	 Número de cópias da região específi ca aproximadamente dobra a 
cada ciclo;
•	 É uma técnica relativamente simples; e
•	 Pode ser realizada a partir de quantidades pequenas de DNA.
Os componentes principais da PCR são apresentados na Figura 2. Para 
que ocorra a PCR, são necessários ciclos de mudança de temperatura 
sendo três etapas principias (Figura 3): 
•	 Desnaturação: em altas temperaturas (entre 92 a 95º C) para que 
ocorra a separação da dupla fi ta do template em duas fi tas simples;
•	 Anelamento: ocorre com temperaturas que podem oscilar de 50 a 
65º C é o momento onde os primers ligam-se em locais específi cos do 
DNA molde. A temperatura de anelamento depende da constituição 
do primer;
•	 Extensão: geralmente ocorre a 72º C, nesse momento a DNA 
Taqpolimerase usa os dNTPs e os adiciona a nova fi ta de acordo com 
a regra de pareamento (A-T, C-G), é o momento onde a nova fi ta 
cresce; e
•	 Ciclos: conjunto de variações de temperatura, geralmente ocorrem 
de 30 a 37 ciclos.
Graças a PCR à amplifi cação de amostras limite (pequenas quantidades, 
material degrado) tornou-se possível.
Figura 2 - Representação dos elementos necessários para a realização de uma reação em 
cadeia da polimerase
Fonte: adaptado de Campbell e Farrell 2007; Snustad e Simmons, 2001
Revisando Conceitos de Biologia Molecular | UNIDADE 2 33
A PCR é um método 
utilizado para produzir 
grandes quantidades 
de um determinado 
fragmento de DNA, que 
depende de reações 
enzimáticas (taq 
polimerase) permitindo 
a análise de amostras 
degradadas e em 
pequenas quantidades.
∞
1 Hold
94.0 94.0
59.0 72.0 60.0
4.065:001:001:00
1:0011:00
3 Temp - 28 Cycles 2 Holds
Figura 3 - Representação de um típico programa de PCR 
Fonte: Goodwin et al., 2007
Arqueobactéria Thermus aquaticus (TaqPolimerase)
Dentro da classifi cação biológica existe um grupo de organismos 
chamados arqueobactérias ou bactérias primitivas. A maioria das 
diferenças entre arqueobactérias e os demais organismos está nas 
suas características bioquímicas. As arqueobactérias vivem em 
ambientes extremos como o entorno de fontes termais no fundo 
do mar, sob pressões extremas e a temperaturas superiores a 100 
ºC, sendo chamadas algumas vezes de extremófi las. Como exemplo 
desses organismos temos a Thermus aquaticus que exigem altas 
temperaturas e condições acidas para crescerem: geralmente 80ºC a 
90 ºC e pH 2. Já que essas bactérias podem viver sob tais condições 
suas enzimas também são capazes de as suportar.
Reações que exigem grandes variações de temperatura como a 
PCR, onde a maioria das enzimas perderiam sua capacidade em 
pouco tempo, são diretamente benefi ciadas. No caso da reação em 
cadeia da polimerase o que tornou possível sua automatização foi 
a descoberta de bactérias como a Thermus aquaticus da qual foi 
extraída uma polimerase resistente ao calor a Taq polimerase. Por 
esse motivo representantes da indústria da biotecnologia buscam 
por esses organismos em fontes termais e vulcões submarinos, 
visando a utilização das enzimas produzidas por eles. Campbell e 
Farrell (2007).
Figura 4 - Fonte termal no parque de Yellowstone, nos Estados Unidos
Fonte: Campbell e Farrell (2007)
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA34
PCR Multiplex
A reação em cadeia da polimerase em multiplex é uma amplificação 
simultânea de múltiplos marcadores em uma única reação.
Essa metodologia é vantajosa, pois permite:
•	 A utilização de uma menor quantidade de amostra e à amplificação 
de um grande número de marcadores (BUTLER, 2005), importante 
na análise de vestígios encontrado em cena de crime;
•	 Diminui o trabalho laboratorial; e
•	 Diminui a quantidade de reagentes necessários, o que o contribui 
para um menor custo dos exames genéticos a comunidade.
Existem kits comerciais utilizados na prática forense que amplificam ao 
mesmo tempo 16 STRs como o Identifiler (Applied Biosystems) e o Power 
Plex 16 (Promega Corporation). A quantidade de loci em um ensaio de 
PCR Multiplex é variável, podendo apresentar poucos loci ou até mesmo 
38 (Figura 5) espalhado ao longo de todos os cromossomos como no 
caso do Indel-plex desenvolvido por Pereira (et al., 2009). É também 
possível desenvolver sistemas de amplificação em multiplex para loci 
contidos no mesmo cromossomo como por exemplo, marcadores no 
cromossomo Y e no cromossomo X (BECKER et al., 2008) como mostrado 
na Figura 5.
Figura 5 - Eletroferograma de um multiplex com 38 marcadores do tipo Indel
Fonte: Pereira et al., 2009
Revisando Conceitos de Biologia Molecular | Unidade 2 35
Figura 6 - Representação esquemática do Mentype Argus X-8 com capacidade amplificar 
8 marcadores presentes em um mesmo cromossomo. A escala em pares de base indica os 
intervalos de tamanho esperados dos alelos
Fonte: Adaptado de Becker et al., 2008
Eletroforese capilar
Após a reação de PCR é necessário separar os componentes 
amplificados. Os primeiros sistemas de detecção de produtos da PCR 
após a eletroforese aconteciam em gel de poliacrilamida, utilizando 
coloração de prata, ou gel de agarose com coloração por brometo de 
etídio (GOODWIN et al., 2007). 
Apesar de ainda serem utilizados nos laboratórios de Genética e Biologia 
Molecular esses géis apresentam uma limitação quanto a quantidade 
de loci que podem ser amplificados em uma reação e principalmente 
quanto a capacidade de separação e correta identificação de alelos 
(STRs por exemplo podem apresentar mais de 10 alelos diferentes).
Devido á grande quantidade de diferentes alelos que pode existir em 
um marcador e da realização de PCR multiplex, a comunidade forense 
adotou a marcação por fluorescência de produtos de PCR seguida de 
detecção desses fluorocromos. Para tal procede-se a uma eletroforese 
capilar em um sequenciador automático (Figura 7).
As moléculas de DNA migram de acordo com o seu tamanho, sendo que 
as moléculas maiores migram mais lentamente menores. Ao atingirem 
a câmara de passagem de laser a fluorescência é detectada e a leitura 
realizada.
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA36
Figura 7 - Partes constituintes do sequenciador automático
Fonte: Amaral et al., 2012
Detecção dos fragmentos
Uma das características essenciais a um bom marcador é ser muito 
polimórfico,ou seja, ter muitos alelos. Entretanto, essa quantidade grande 
de alelos pode dificultar a leitura correta do perfil genético. Atualmente, 
a leitura é feita através de software que converte o fragmento de DNA em 
um alelo e atribui-lhe um nome (essa nomenclatura é regulamentada e 
seguida no mundo todo).
Para que ocorra a correta leitura do perfil, a genotipagem fez-se por 
comparação com o perfil genético de ladders alélicos (Figura 8), que 
é uma reunião de todos os alelos conhecidos para um determinado 
marcador (GOODWIN et al., 2007).
Revisando Conceitos de Biologia Molecular | Unidade 2 37
Figura 8 - Eletroferograma mostrando o ladder alélico para o marcador STR DXS6809
Fonte: Elaborada pela Autora do fascículo
Marcadores de Linhagem
Apesar de estarem localizados em regiões diferentes da célula, o 
cromossomo e o DNAmt apresentam uma importante característica 
em comum. São marcadores de linhagem. São transmitidos de forma 
íntegra do genitor para a prole. No caso do Y de pai para filho e no caso 
do DNAmt da mãe para os filhos independente de sexo (o homem não 
transmite DNAmt).
Cromossomo Y
O cromossomo Y é o menor cromossomo humano (LANDER et al., 2001). 
É o principal responsável pela determinação do sexo masculino da 
espécie humana. Exceto regiões PAR1 e PAR2, o cromossomo Y não sofre 
recombinação. Portanto, ele funciona como uma entidade haplóide 
que permite determinar uma linhagem paterna. Desta forma, ele é 
transferido intacto de pai para filho preservando sua história, a não ser 
pela acumulação gradual de mutações (JOBLING et al., 1997).
Apesar de ser um cromossomo pequeno diferentes tipos de polimorfismos 
estão presentes no cromossomo Y: duplicações, inserções / deleções 
(Indels), Polimorfismos de Nucleotídeo Único (SNPs) e microssatélites. 
O que faz dele uma boa ferramenta para estudos evolutivos e também 
forenses (GOMES, 2011).
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA38
Muitos trabalhos já foram publicados caracterizando marcadores 
presentes no cromossomo Y, existindo inclusive orientações acerca 
da quantidade mínima desses marcadores para a validação de uma 
amostra forense. O Y-STR Haplotype Reference Database, é uma base de 
dados internacional que acumula informações sobre o cromossomo Y, 
estabeleceu a utilização de um conjunto 9 Y-STR (microssatélite presente 
no cromossomo Y) era identifi cação humana. Posteriormente mais dois 
STR foram adicionados. Revistas científi cas da área já chegam a pedir 
um mínimo de 17 Y-STR para publicação de dados com o cromossomo Y 
(CARRACEDO et al., 2014).
Magalhaes et al. (2006) afi rmam que o estudo dos Y-STRs pode ser 
utilizado em testes de identifi cação humana, incluindo análises forenses 
que evidenciem abuso sexual; condução de investigações de pessoas 
desaparecidas; testes de paternidade defi cientes; localizar questões 
históricas; suplementando questões genealógicas, demonstrando a 
diversidade de aplicações e estudo para esse cromossomo.
Analisemos, o exemplo a seguir (Figura 9). O teste de parentesco a ser 
realizado é o de paternidade, entretanto o suposto pai já é falecido. Como a 
relação em questão é pai-fi lho podemos utilizar a característica de herança 
uniparental masculina que o cromossomo Y apresenta. Como o pai doa 
integralmente seu cromossomo ao fi lho, os dois possuem o mesmo perfi l. 
Note que o irmão e pai do investigado ainda estão presentes e 
considerando a mesma característica também compartilham o mesmo 
perfi l genético. Nesse caso, é possível genotipar para o cromossomo Y 
ou o pai, ou o irmão do investigado e comparar o perfi l encontrado com 
o do requerente do teste de paternidade.
Figura 9 - Representação esquemática de um teste de paternidade onde o suposto pai é falecido
Fonte: Elaborada pela Autora do fascículo
Revisando Conceitos de Biologia Molecular | UNIDADE 2 39
DNA mitocondrial
O DNA mitocondrial (mtDNA) é um genoma circular pequeno de dupla 
cadeia (Figura 10), localizado dentro das mitocôndrias no citoplasma 
da célula. Cada célula humana contém centenas de mitocôndrias e 
milhares de cópias de mtDNAs (WALLACE, et al., 1999). 
O genoma mitocondrial é composto por uma região codifi cante com 
cerca de 15500 pb e uma não codifi cante com 1100 pb. A região não 
codifi cante pode ser chamada de região controle ou hipervariável e está 
dividida em HVI e HVII (Figura 10), onde encontram-se os segmentos 
com maior variabilidade do genoma mitocondrial.
O mtDNA humano foi sequenciado na totalidade pela primeira vez 
em 1981 no Frederick Sanger’s Laboratory, Cambridge, Inglaterra. O 
trabalho foi publicado na revista Nature.
Figura 10 - Representação da molécula de DNA mitocondrial
Fonte: Wallace et al 1999
O mtDNA constitui uma herança estritamente materna, (PINHEIRO, 2010) 
ou seja, indivíduos do sexo masculino recebem o mtDNA das mães, mas 
não o transmitem aos descendentes isso é devido ao fato de que durante 
a fecundação o espermatozoide não contribui com mitocôndrias. O 
óvulo fecundado retém apenas as que estavam presentes no oócito 
(WALLACE et al., 1999).
http://ystr.charite.de
http://www.cstl.nist.
gov/biotech/strbase/
Nesses links vocês 
encontraram mais 
informações sobre os 
marcadores.
Cada mitocôndria 
tem 4 a 5 moléculas 
de mtDNA, podendo 
variar de 1 a 15 
(WALLACE et al., 
1999), o que aumenta 
consideravelmente a 
quantidade de DNA 
disponível. Possui 
menor suscetibilidade 
a degradação por 
exonucleases por ser 
circular e estar contido 
em uma organelo de 
membrana dupla, 
revelando sua vantajosa 
importância em análises 
forenses
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA40
Em Genética Forense, o mtDNA pode ser usado nos seguintes casos:
•	 Análise de amostras inapropriadas para investigação com 
DNA nuclear como: pelos sem raiz, tecidos muito degradados, 
vestígios esqueléticos;
•	 Parentescos - testes de maternidade, irmãos (filhos da mesma 
mãe) e avós por via materna.
Devido a isso estão quase sempre presentes em situações que envolvam 
crimes violentos, atos de terrorismo, pessoas desaparecidas, desastres 
em massa.
Resumo
Nesta Unidade, estudamos como uma boa extração de DNA é 
fundamental para que todo o processo a seguir seja realizado. Um método 
de extração muito conhecido é o fenol-clorofórmio que, ultimamente, 
vem sendo abandonado devido os riscos a saúde. De posse de uma 
boa amostra de DNA é possível passar ao seu processamento isso se 
faz inicialmente realizando a PCR (reação em cadeia da polimerase), ela 
pode ser realizada com diferentes tipos de marcadores e/ou primers 
iniciadores. A comunidade forense utiliza-se da PCR multiplex para 
amplificar em uma única reação muitos loci ao mesmo tempo utilizando 
uma pequena quantidade de DNA.
Posteriormente, é necessária a separação e detecção desses fragmentos 
para obtenção do perfil genético, isso é feito em sequenciador 
automático. Afim de que os alelos sejam corretamente identificados 
são desenvolvidos para cada um dos marcadores ladderes alélicos. Os 
marcadores de linhagem estão presentes no cromossomo Y e no DNAmt 
recebem esse nome por serem transmitidos de forma íntegra do genitor 
para a prole. No caso do cromossomo Y o pai transmite aos filhos do 
sexo masculino a informação idêntica, exceto no caso de mutação. Já o 
DNAmt é transmite da mãe para os filhos independentes de sexo.
Revisando Conceitos de Biologia Molecular | UNIDADE 2 41
Atividades de aprendizagem
1 Diferencie PCR e PCR multiplex.
2 Qual a importância de um ladder alélico?
3 O que são marcadores de linhagem?
4 Caracterize:
a) Herança paterna
b) Herança materna
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Un
id
ad
eObjetivos
Aplicações da Genética Forense
•	 Conhecer algumas aplicações da Genética Forense na 
atualidade;
•	 Compreender como um perito deve proceder para 
evitar contaminar a cena de um crime;
•	 Compreender o papel do geneticista forense em uma 
perícia e a importância de evitar contaminações.
Introdução
Com o advento das técnicas de Biologia Molecular, falar sobre DNA 
tornou-se natural na vida de muitas pessoas. Todos os dias nos jornais 
e televisões é possível ver uma notícia onde a análise de DNA esteja 
presente.
É crescente também a quantidade de programas televisivos que aborda 
a temática. Sendo assim, a população em geral tem alguma noção 
sobre as possíveis aplicações do DNA e o termo Forense já não é tão 
desconhecido.
Nesta Unidade, comentaremos sobre algumas aplicações da genética 
forense.
O geneticista forense
O trabalho do geneticista forense pode variar muito, de acordo com o 
laboratório e país em que trabalha ele pode ter que analisar material 
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA44
recuperado de uma cena de crime, testes de paternidade e identifi cação 
de restos humanos. O papel do geneticista forense dentro do processo 
de investigação é comparar amostras recuperadas da cena de crime com 
suspeitos, resultando em um relatório que pode ser apresentada em 
juízo. A fi gura 1 resume as atividades desenvolvidas por um geneticista 
forense.
A sensibilidade e poder probatório dos perfi s de DNA tiveram impacto 
sobre a forma como as cenas de crime são investigados. Atualmente, 
com a popularização do conhecimento forense os criminosos tendem 
a ser mais cuidados na cena de crimes, pois apenas algumas células são 
necessárias para que seja feita a analise ao DNA.
O corpo humano é composto de trilhões de células e a maioria deles 
contêm um núcleo, local onde fi ca concentrada a molécula de DNA mais 
utilizada. Uma grande variedade de material celular pode ser recuperada 
de cenas de crime. Tais como: sangue, sémen, cabelo puxado os cabelos 
(contendo raízes), células epiteliais, saliva, caspa, roupas, bitucas de 
cigarro, urina, vômito, fezes etc (GOODWIN et al., 2007). E, também 
material sem núcleo como fi os de cabelo (sem raízes), entrando em 
cena a analise ao DNA mitocondrial.
Figura 1 - O papel do geneticista forense
Fonte: Adaptado de Goodwin et al. (2007)
A análise do material biológico utilizado em Genética Forense deve 
seguir um rigoroso caminho até a confecção do laudo. Esse processo 
é interdisciplinar e podendo contar com a presença de mais de dois 
ou mais profi ssionais. Normalmente ela segue um protocolo como o 
descrito na Figura 2 a seguir (PINHEIRO, 2010; FERREIRA, 2014):
Aplicações da Genética Forense | UNIDADE 3 45
Figura 2 - Representação esquemática do caminho percorrido pela amostra até a 
confecção do laudo pericial
Fonte: Adaptado de (PINHEIRO, 2010; FERREIRA, 2014)
Um problema que pode atrapalhar a aquisição de um bom perfi l 
genético é a contaminação e a degradação do DNA. O DNA tem uma boa 
resistência ao calor, pois mantém sua integridade até aproximadamente 
100ºC, o segundo agente de degradação da são enzimas produzidas 
principalmente por fungos e bactérias. 
A contaminação de material biológico com material de outra fonte, é 
uma possibilidade muito real, até mesmo um ofi cial de polícia na cena 
de crime pode fazê-lo o que compromete a qualidade da amostra, do 
laudo e diminui perante um tribunal a validade da evidência, devido a 
isso é recomendado o uso de luvas, jalecos (Figura 3).
Figura 3 - Exemplo de vestimenta adequada para evitar a contaminação da cena 
do crime durante a recolha de amostras
Fonte: Goodwin et al. (2007)
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA46
Um pouco de história
Segundo Snustade Simmons(2001), o DNA foi usado pela primeira vez 
como evidência em um crime 1988 em um caso de estupro. O suspeito 
foi acusado por dois estupros sendo que no primeiro caso um juiz da 
Florida não permitiu a utilização dos dados genéticos. Três meses depois 
no segundo julgamento o promotor apresentou as evidências genéticas 
munidos de levantamento populacional adequado. “A análise mostrou 
que o fi ngerprint preparado de DNA do sêmen recuperado da vítima 
tinha a probabilidade de cerca de 1 em 10 bilhões de coincidir com o 
fi ngerprint do suspeito apenas por acaso.”
A fi gura 4 mostra como eram os testes de DNA utilizados naquela época, 
como era uma ciência recente e as técnicas de biologia molecular 
estavam ainda afl orando, os testes eram realizados com marcadores 
VnTRs ou minissatélite uma estrutura repetitiva composta por um 
número maior de pares de bases que o microssatélite.
É nítido, mesmo para quem não tem muita experiência, que a amostra 
combina com o suspeito número 1 (Figura 4).
Figura 4 - Fingerprint de DNA produzido a partir de uma amostra obtida no local 
do crime. As setas indicam os fragmentos de DNA do suspeito 1 não presentes 
nos suspeitos 2 e 3
Fonte: Snustad e Simmons (2001)
VnTRs: número variável 
de repetições em 
tandem. Uma sequência 
curta de DNA que 
está presente como 
repetições em tandem 
e em número de cópias 
altamente variável.
Aplicações da Genética Forense | UNIDADE 3 47
Fingerprints de DnA
Como comentado anteriormente, para fazermos a caracterização de 
uma amostra de material biológico são utilizados polimorfi smos de 
DNA, também chamados de marcadores genéticos que, neste caso, 
estão presentes nas regiões não codifi cantes do genoma humano.
Aproximadamente, 50% de todo o genoma humano é composto por 
DNA repetitivo (LANDER et al., 2001) que ao longo do tempo acumulou 
variação genética. Quando esta variação é encontrada em uma 
frequência superior a 1%da população, denomina-se polimorfi smo 
(BALASUBRAMANIAN et al.,2004).
Segundo Weber et al. (2002), estas sequências polimórfi cas podem ser 
usadas como marcadores moleculares em estudos populacionais, de 
identifi cação individual e mapeamento de genes.
Inicialmente, os fi ngerprints de DNA eram feitos a partir de ensaio de 
Southern Blot (Figura 5) e de enzimas de restrição específi ca, onde 
eram gerados padrões específi cos de bandas (CAMPBELL; FARREL 2007). 
Esses ensaios eram demorados, devido as várias etapas envolvidas no 
processamento da amostra. Atualmente, o processamento da amostra é 
mais rápido, pois existem kits comerciais que auxiliam desde a extração 
do DNA até a visualização fi nal do perfi l genético.
Figura 5 - Representação esquemática do Southern Blot
Fonte: Campbell e Farrel (2007)
Enzima de restrição: 
uma enzima que 
reconhece uma 
sequência curta e 
específi ca de DNA 
e cliva a molécula 
de DNA no sitio ou 
próximo a ele.
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA48
O termo Fingerprints de DNA deriva da utilização de 
impressões digitais, em inglês fi ngerprint, na identifi cação 
humana. Historicamente, as impressões digitais tiveram um 
papel central na identifi cação humana durante séculos. Sua 
utilização parte do pressuposto que duas pessoas não podem 
possuir a mesma impressão digital (SNUSTAD; SIMMONS, 
2001), já a identifi cação genética pressupõe o estabelecimento 
da individualidade biológica que cada ser humano representa 
(exceto no caso de gêmeos monozigóticos), e fundamenta-
se na exclusividade da molécula de DNA presente em todas 
as células nucleadas de um indivíduo ao longo da vida 
(FERREIRA, 2009).
Sendo assim, podemos dizer que ao gerarmos um perfi l 
genético de uma pessoa estamos gerando uma impressão 
digital de seu DNA.
Teste de paternidade
É um dos testes mais comumente realizados na prática forense. 
Consiste em um teste genético que permite excluir um homem 
aleatoriamente testado como pai biológico de uma criança baseado em 
incompatibilidades com as regras de transmissão Mendeliana (PINTO et 
al., 2013).
O teste de paternidade pode ser realizado antes mesmo do nascimento 
da criança, nesse caso, colhe-se uma quantidade de líquido amniótico 
que contêm células com o DNA do feto e realiza-se o teste de paternidade 
pré-natal (GOODWIN et al., 2007). 
A utilização de marcadores genéticos em casos forenses (seja 
vinculo biológico ou não) necessita de avaliação estatística extensa 
desses marcadores o que inclui o cálculo de vários parâmetros que 
posteriormente serão utilizados na elaboração do laudo. São alguns 
deles: poder de exclusão, poder de discriminação. E índice de paternidade 
associado. A seguir veremos a defi nição desses termos:
a) Poder de discriminação defi nido como a probabilidade de dois 
indivíduos ao acaso na população terem genótipos diferentes;
Gêmeos 
monozigóticos: 
gêmeos oriundos de 
uma única fecundação. 
Possuem a mesma 
informação genética.
Aplicações da Genética Forense | UnidAde 3 49
b) Poder de exclusão definido como a probabilidade de um siste-
ma genético específico possa contribuir para a exclusão de um 
determinado indivíduo; e
c) Índice de paternidade associado indica quantas vezes é 
mais provável que um indivíduo, que está a ser testado, seja 
realmente pai biológico do que um indivíduo selecionado 
aleatoriamente.
Primorac et al. (2000), utilizando das leis de Mendel propõem regras 
para filiação:
•	 A criança não pode ter um marcador genético que está ausente 
em ambos os pais;
•	 A criança deve herdar um par de marcadores genéticos a partir 
de cada um dos pais; e
•	 A criança não pode ter um par idêntico de marcadores 
genéticos a menos que ambos os pais tenham o marcador.
Os marcadores de eleição para analise forense são os STRs autossômicos 
e um dos Kits mais conhecido é o CODIS. Combined DNA Index System 
(CODIS), é composto por 13 loci autossômicos TPOX, D3S1358, FIBRA 
ou FGA, D5S818, CSF1PO, D7S820, D8S1179, TH01, vWA, D13S317, 
D16S539, D18S51, D21S11 e o gene homólogo da amelogenina(X e Y) 
para identificação de sexo.
Quando os marcadores autossômicos não são 
suficientes
Algumas vezes apenas os marcadores autossômicos não são suficientes 
para dar a resposta final, o cientista utiliza de outros marcadores como 
por exemplo, Bobillo et al. (2008) utilizou 10 marcadores do STRs 
presentes no cromossomo X para resolver dois casos em que a análise 
de 19 STRs autossômicos foram inconclusivas. O primeiro caso era de 
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA50
um incesto (Figura 5) e o segundo caso de paternidade e maternidade 
(Figura 6). 
No primeiro caso (Figura 6) os marcadores autossômicos foram capazes 
de excluir II como o pai de IV, porem no teste de maternidade foi 
necessária a utilização dos X-STRs, onde III foi excluída em cinco dos 10 
sistemas analisados, neste exemplo os marcadores do cromossomo X 
foram utilizados para elevar os índices de maternidade.
Figura 6 - Pedigree mostrando caso de teste de paternidade maternidade
Fonte: Adaptado de Bolbilo et al. (2008)
O segundo exemplo trata de um caso de incesto (Figura 7) em que o suposto 
pai já estava falecido. Para este caso, o modo de transmissão particular do 
cromossomo X em homens permitiu fazer a reconstrução dos perfi s dos 
progenitores da vítima, por meio dos perfi s de seus irmãos, e após serem 
detectadas quatro incompatibilidades entre os perfi s do suposto pai e do 
indivíduo IV foi possível concluir que não houve incesto.
Figura 7 - Pedigree mostrando caso de suposto incesto
Fonte: Adaptado de Bolbilo et al. (2008)
Aplicações da Genética Forense | UnidAde 3 51
Teste de maternidade
É possível também a realização do teste de maternidade, esse é feito 
com os mesmos princípios, porém a probabilidade Matemática muda, 
já que na grande maioria dos casos também não se tem o DNA do pai 
(PRIMORAC et al., 2000). Esse teste pode ainda ser realizado via mtDNA 
uma vez que as mães transmitem a informação genética idêntica para 
suas filhas.
Teste indireto de paternidade
Teste indiretos de paternidade ou outro tipo de averiguações de 
parentesco com genealogias incompletas em que apenas se tem acesso 
ao material biológico de poucos indivíduos. 
No caso de irmãs ou meias irmãs por via paterna, onde o suposto pai não 
está presente, o fato do homem transmitir o cromossomo X intacto as filhas 
(na ausência de mutação), todas as irmãs partilham obrigatoriamente o 
mesmo haplótipo do cromossomo X paterno, e os alelos não partilhados 
entre elas terão obrigatoriamente origem materna.
Observe a Tabela 1, nela é possível notar que por possuir apenas um 
cromossomo X o pai apresenta perfil em forma de haplótipo. Esse haplótipo 
é facilmente detectado quando olhamos para o perfil das duas mulheres 
em questão Tabela 2. Ao marcarmos com azul o perfil do pai verificamos 
que este encontra-se por completo no perfil das filhas confirmando a 
paternidade. Na tabela 3 mostramos que mesmo que o pai não esteja 
presente esse parentesco pode ser afirmado, pois elas obrigatoriamente 
devem compartilhar 50% da informação genética para esse marcador.
Tabela 1 - Perfil genético de pai e duas filhas para 11 X-STRs
  X-STR1 X-STR2 X-STR3 X-STR4 X-STR5 X-STR6 X-STR7 X-STR8 X-STR9 X-STR10 X-STR11
Pai 12 12 19 8 12 30 20 19 12 44,2 16
Filha 1
11 12 19 8 11 30 20 19 12 30 14
12 15 16 18 12 33 23 15 13 44,2 16
Filha 2
10 12 15 8 11 30 20 19 12 31 13
12 13 19 18 12 31 22 19 12 44,2 16
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA52
Tabela 2 - Perfi l genético do pai encontrado no perfi l duas fi lhas para 11 X-STRs, 
identifi cado na cor azul
  X-STR1 X-STR2 X-STR3 X-STR4 X-STR5 X-STR6 X-STR7 X-STR8 X-STR9 X-STR10 X-STR11
Pai 12 12 19 8 12 30 20 19 12 44,2 16
Filha 1
11 12 19 8 11 30 20 19 12 30 14
12 15 16 18 12 33 23 15 13 44,2 16
Filha 2
10 12 15 8 11 30 20 19 12 31 13
12 13 19 18 12 31 22 19 12 44,2 16
Tabela 3 - Perfi l genético de duas mulheres mostrandoque elas são irmãs por via paterna
  X-STR1 X-STR2 X-STR3 X-STR4 X-STR5 X-STR6 X-STR7 X-STR8 X-STR9 X-STR10 X-STR11
Filha 1
11 12 19 8 11 30 20 19 12 30 14
12 15 16 18 12 33 23 15 13 44,2 16
Filha 2
10 12 15 8 11 30 20 19 12 31 13
12 13 19 18 12 31 22 19 12 44,2 16
Identifi cação individual
A identifi cação individual se dá através da comparação de perfi s 
genéticos por exemplo; um vestígio encontrado na cena de um crime 
e a informação de um suspeito (PRIMORARC et al., 2000). Nesse caso 
todo o perfi l deverá ser idêntico nas duas amostras para todos os loci 
utilizados.Isso deve –se ao fato de que um perfi l genético representa um 
indivíduo único, exceto em gêmeos monozigóticos.
Um fato que marcou o mundo foi o ataque terrorista ao World 
Trade Center em 11 de setembro de 2001. Essa tragédia exigiu 
um esforço interdisciplinar para identifi car o maior número 
possível de restos humanos. Devido ao fato de os corpos 
recuperados WTC terem fi cado altamente fragmentado, uma 
única amostra teoricamente poderia representar o único resto 
mortal de um indivíduo.
Para maximizar a precisão da identifi cação do DNA, a New 
York City Offi ce of Chief Medical Examiner iniciou um projeto 
interdisciplinar envolvendo antropólogos, médicos legistas, e 
geneticistas e envolveu área análise de mais de 19.000 restos 
mortais onde foram encontradas algumas inconsistências. 
Aplicações da Genética Forense | UnidAde 3 53
Dessa análise, 239 casos e foram submetidos a novos testes 
genéticos e foram identificadas três novas vítimas, 17 
foram pareados a outras vítimas previamente identificadas 
(BUDIMLIJA et al., 2003).
Figura 8 - Ataque terrorista ao World Trade Center em 11 de 
setembro de 2001
Fonte: http://www.trbimg.com/img-541131d7/turbine/la-na-
wtc-911(2001)
Identificação de restos mortais
A primeira vez que a análise de DNA foi utilizada para identificação 
de restos mortais foi em 1987, quando restos de esqueletos foram 
genotipados usando polimorfismos de nucleotídeo único. 
A identificação de restos mortais pode ser aplicada quando há 
necessidade de identificação de pessoas mortas em acidentes no ar, 
fogo, ataques terroristas, desastres naturais e guerra.
Os marcadores do tipo STRs são a ferramenta mais utilizada para 
identificação individual, entretanto devido a degradação do material 
genético, nesses casos específicos, algumas vezes só é possível a 
utilização do DNA mitocondrial.
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA54
Resumo 
Nesta Unidade, estudamos a Genética Forense como uma ciência que 
deve seguir rigorosas metodologias para que seus resultados sejam 
confi áveis. Esse cuidado começa desde a recolha das amostras onde 
deve-se evitar a contaminação do material com o DNA do próprio perito, 
para isso deve-se usar material de proteção individual adequado.
São várias as aplicações possíveis para a Genética Forense, são algumas 
delas: teste de paternidade, teste de maternidade, identifi cação de 
restos mortais entre outros.
Atividades de aprendizagem
1 Explique como um perito deve proceder para evitar contaminar a 
cena de um crime.
2 Em casos de analises de restos mortais qual metodologia é 
geralmente empregada?
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U
n
id
a
d
e
Objetivos
A Genética Forense, conversando um 
pouco mais
•	 Reconhecer que a Genética Forense é uma ciência 
ampla que engloba estudos também com material 
não humano;
•	 Discutir implicações éticas na utilização da Genética 
Forense e na criação de bancos de dados genéticos, 
avaliando o grau de importância dos mesmos.
Introdução
Nesta reta final, veremos a Genética Forense por um ângulo diferente, 
pois comentaremos sobre a Genética Forense não humana, abordando 
como as mesmas técnicas utilizadas em material humano podem ser 
aplicadas em animais, plantas e até micro-organismos para, por exemplo, 
garantir ao consumidor a correta composição de produto. Abordaremos 
também, as bases de dados genéticos: sua criação, possíveis utilizações 
e também as aplicações éticas envolvidas nesses estudos, além de poder 
refletir sobre a situação do Brasil em relação a essa ciência. 
Genética Forense não Humana
O testemunho da árvore
A execução da lei tem sido rápida ao explorar o poder da 
tecnologia do DNA recombinante. […], uma juíza do Arizona 
chamada Susan Bolton estendeu a autoridade forense da 
ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE GENÉTICA58
análise de DNA quando admitiu a análise de uma planta como 
prova em um julgamento de assassinato. O corpo de uma 
mulher foi encontrado no deserto do Arizona próximo a uma 
árvore de palo verde, uma árvore sem folhas típica daquela 
região. Sementes de palo verde foram encontradas na caçamba 
do caminhão do suspeito, mas quem poderia dizer exatamente 
de que árvore elas vieram? A tecnologia do DNA recombinante 
forneceu a resposta. O padrão de DNA obtido por PCR a partir 
das sementes combinou perfeitamente com o padrão de DNA 
da árvore da cena do crime, mas não com os outros testados. 
As sementes quase que com certeza vieram daquela árvore em 
particular (INGRAHAM; INGRAHAM, 2010 p.185).
Figura 1- Árvore de palo verde(Cercidiumfloridum)
Fonte: http://www.treeremoval.com/us/phoenix/#.VZbGTvlViko
Os laboratórios de Genética Forense são mundialmente reconhecidos 
pelo seu trabalho com o material genético humano, entretanto, 
recentemente, investigações com DNA não humano tem ganhado 
importância no cenário forense. A análise desse tipo de material vem 
auxiliando na resolução de casos de crime violentos onde o animal 
de companhia estava presente, e também em casos de falsificação de 
produtos alimentares, controle do uso ilegal de espécies protegidas e 
seus derivados (AMORIM, 2010; FERREIRA, 2014). 
A Genética Forense, conversando um pouco mais | UNIDADE 4 59
Uma diferença marcante entre Genética Forense humana e a não humana 
reside em que o foco da identifi cação é o espécie-específi co e não 
necessariamente a identifi cação individual (IYENGAR, 2014). Isso deve-
se ao