LA DACTILOSCOPIA DEL ADN UN PRINCIPIO BÁSICO A NIVEL CRIMINALÍSTICOS

Autor: @madridbg, a través de Power Point 2010, utilizando imágenes de dominio público.

Bienvenidos estimados lectores de la plataforma #Hive y en especial a todos aquellos que hace vida en las comunidades con mayor aportes científicos bajo una estructura flexibles, @stemsocial, @stem-espanol y @cervantes. La presente publicación tiene como premisa dar a conocer las bases de la herencia en función al comportamiento de los ácidos nucleicos y el uso de estos a nivel de laboratorio en el proceso de identificación y reconocimiento de una persona.

INTRODUCCIÓN


El estudio de los seres vivos, desde la formación de biomoleculas y su interacción metabólica, se lleva a cabo por una rama de la química que conocemos como bioquímica, las mismas ha venido realizando un continuo seguimiento de modo que podamos comprender la funcionalidad de nuestro organismo.

En estas investigaciones se ha demostrado que el trabajo mecánico y las reacciones químicas son indispensables en el funcionamiento de nuestro sistema, de allí que me atrevo a considerarnos como reacciones ambulantes y el día que estas reacciones dejen de producirse en nuestro cuerpos damos pasos a lo que muchos conocemos como muerte.

En cuanto al trabajo que realiza los diferentes organismos, podemos encontrar que los microorganismos son capaces de fagocitar los alimentos, por su parte las plantas orientación su atención hacia el sol quien les proveniente sus energía después de un largo trabajo que conocemos como fotosíntesis, así mismo, los humano y animales debemos extraer energía de los alimentos y más específicamente de la formación y degradación de las biomoleculas, entre las que destacan los carbohidratos, lípidos, proteínas, enzimas, entre otros.

Donde la compleja interacción de estas biomoleculas y las reacciones químicas catalizadas terminan generado procesos aún más grandioso que describiremos en el cuerpo de este trabajo y el cual tiene que ver con el almacenamiento y distribución se nuestra huella o secuencia genética.

GENERALIDADES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Y SUS FUNCIONES AL SERVICIO DE LA PRESERVACIÓN DE LA ESPECIES

Como mencionamos con anterioridad, el sistema de un organismo está determinado por la interacción de las biomoleculas y las reacciones químicas que se puedan desarrollar. En este sentido, y a modo de instruir al lector y cumplir con los objetivos de esta publicación, no nos centraremos en describir cada biomolecula por separado entiéndase como carbohidratos, lípidos, proteína y enzimas, por el contrario centraremos nuestro esfuerzos en los principios fundamentes dentro de la replicación del ADN y el ARN, ácidos nucleótidos que guardas las bases fundamentales de la existencia humana.

Partiendo del planteamiento anterior es necesario cuestionar, el cómo podemos establecer el desarrollo de la vida, es decir, si tenemos una semilla como podemos predecir en qué tipo de planta de convertirá, o por el contrario como sabemos que al fecundar un óvulo este se convertirá con el tiempo en un ser humano, o como sabemos que las células desarrollan procesos indispensables para la vida de forma armónica y bajo estrictos niveles de rigurosidad.

Son premisas que se puede explicar solo si comprendemos en funcionamiento de los ácidos nucleicos, entiende como aquellas sustancias químicas portadoras de la información fundamental o genética de un organismos, entre estas moléculas destacan el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico), bajo estas sustancia se codifica y determina la naturaleza de un organismo, así como las funciones e información necesaria para que las células repliquen los proceso básicos detrás del desarrollo y evolución de la especie en cuestión.

Estructuralmente los ácidos nucleicos están constituidos por nucleótidos entrelazados, que dan como resultado la formación de una larga cadena polimérica, por su parte, los nucleósidos son pequeños bloques de construcción constituido por ácido fosfórico, un azúcar y una base nitrogenadas, la combinación de estas sustancias generan los nucleótidos que a su vez generan los ácidos nucleicos.

Fig. 2. Constitución de los ácidos nucleicos. Autor: @madridbg, con información adaptada de Chang, 2010.

De modo que al igual que las proteínas necesitan de una secuencia de aminoácidos, en los ácidos nucleicos es fundamental que se establezca un arreglo entre sus nucleótidos individuales, quienes serán las bases cual si fueran la construcción de un edificio.

EL MODELO DE WATSON-CRICK Y EL APAREAMIENTO DEL ADN

El modelo del ADN desarrollado por WATSON-CRICK permitió tener una visión más amplia sobre la organización del ADN y la información genética de un individuo. Este importante avance les permitió a James Dewey Watson y Francis Harry Compton Crick, recibir el premio Nobel de Medicina en 1961, gracias al descubrimiento del apareamiento del ADN y su importante función de transferir la información genética de un individuo.

En este sentido, de acuerdo al modelo WATSON-CRICK, el ADN está formado por dos hebras de poli-nucleótidos que se entrelazan entre si y generan una doble hélice tal como se observan los pasamanos de un escalera de caracol, siendo los puentes de hidrógenos y las interacciones electrostática las responsables de mantener unidad a la hebras.

Fig. 3. Representación de las hélices del ADN. Autor: User:Sponk

De allí, que cuando se aísla el material genéticos de diferentes especies, nos damos cuentan que a pesar que existe el arreglo espacial de las hélices, difieren en la organización estructural de las bases nitrógenos y por ende de los nucleótidos presentes en cada hebra de modo que la organización e información genética es exclusiva para cada individuo, de allí donde la combinación de nucleótidos pueden llegar hacer infinita.

Un ejemplo de lo anterior, lo podemos observar en el ADN aislados de los humanos, el mismo está constituido 30% de Adenina y 30% de Timina, y 20% de Guanina y 20% de Citosina, sin embargo al compararlo con el de la bacteria Clostridium perfringens contiene 37% de A, 37% de T y sólo 13% tanto de G como de C. [1]. De allí la diversidad de la vida en el planeta y lo difícil que resulta comprender la evolución humana. Para WATSON y CRICK, las dos hélices del ADN no son idénticas, por el contrario se complementan de allí lo extensa que pueden llegar hacer y en este sentido el estudio debe realizar en pares para comprender la trasferencias de información entre estas.

Fig. 4. Representación del ADN en movimiento.. Autor: brian0918&#153


LA HERENCIA DE UN INDIVIDUO EN FUNCIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

En el apartado anterior evaluamos el modelo del ADN en función de los postulados de WATSON-CRICK, sin embargo, es válido cuestionar y preguntarnos ¿Cómo se logra guardar la información genética mediante esta dobles hélice del ADN?

Para dar respuesta a esta interrogantes, es preciso determinar que el ADN en las especies superiores, entiéndase como animales y plantas se encuentra alojado en el núcleo de las células de estas especies en forma de hebras filamentosas, las cuelas están recubiertas de proteínas que forman en conjuntos los cromosomas.

Estos cromosomas biológicamente están formados por miles genes, entiéndase este último, como secuencias pequeñas de ADN, que tienen información valiosa sobre la síntesis de las proteínas que el cuerpo necesite para poder cumplir sus funciones diarias y por ende mantener el desarrollo de la vida. De allí que la función principal de ADN sea el almacenamientos de la información genética en un organismo por su parte el ARN se encarga de decodificar y usar la información que proviene del ADN para cubrir con os requerimiento de nuestro cuerpo.

Proceso que se lleva a como en tres etapas dispuestas cual si fuese un sistema de producción de una fábrica entre las que destacan:

En primera instancia la replicación de la información, este proceso se fundamentan en el desarrollo de copias de la secuencia de ADN de modo que podamos generar moléculas adicionales sin dejar de lados la información hereditaria que transferiremos a nuestros descendientes.

Fig. 5. La herencia en tres procesos fundamentales. Autor: @madridbg, con información adaptada de Chang, 2010.

Por su parte, la transcripción, mediantes este proceso se trasfiere la información del ADN hacia el ARN, siendo este último el encargado del proceso de decodificación. Por ultimo entramos en la etapa de la traducción, mediante este proceso el ARN usa la información obtenida del ADN y genera las instrucciones necesarias en la producción de proteínas que mantendrá en funcionamiento nuestro sistema.

LA DACTILOSCOPIA DEL ADN COMO PRINCIPIO CRIMINALÍSTICO

A lo largo de este escrito hemos venido realizando una secuencia de los generar a las particularidades detrás de la herencia de un individuo donde hemos podido conocer que la información genética de las especies se guarda en las hélices llamadas ADN, donde tiene que pasar por un proceso de replicación, transcripción y traducción que le permite al ARN procesar las diferentes proteínas que nuestro organismo requiere.

En función de lo anterior, los médicos y criminólogos han logrado detectar sitios oportunos, específicos y atribuibles a una persona en específico que nos identifica a lo largo de nuestra existencia y han logrado implementar esta cualidad para crear bases de datos que permitan hacer frente a crímenes que hayan sido desencadenados por seres humanos.

Fig. 6. Análisis de sangre comparable con el ADN de los individuos relacionados en crímenes. Autor: PublicDomainPictures

De modo que en la actualidad si se quiere es mucho más difícil ser un criminal en parte por los adelantos en materia de desarrollo del proceso dactiloscópico del ADN, que surge con la aparición de los genes humano y su constitución de secuencias cortas y repetitivas del código genético.

A nivel criminalístico se realiza un proceso comparativo de las muestra recogidas en las escenas de los crímenes (sangre, semen, folículos pilosos, piel prendas de vestir, entre otros) y se comparar con las huellas o réplicas de ADN contenidas en las bases de datos, de esta forma se disminuye el tiempo y se detiene con más rapidez al criminal.

Un ejemplo de lo anterior se aplica en los diferentes laboratorios criminalistas de los Estados Unidos, los mismos han logrados detectar 13 lugares repetitivos en tándem, los cuales son los más exactos para identificar a un individuo y en función de estos han logrado estandarizar un sistema de índice combinado de ADN que sirve como un registro de los convictos y el cual tiene un promedio de acierto de 82.000 a 1, lo demuestra lo efectivo que puede llegar hacer el proceso en el caso de que la relación sea paternal (padre e hijos), la efectividad aumenta en un 100.000 a 1.

Fig. 7. A diario se actualizan los procedimientos en función de hacer mas eficientes el proceso de detección y analisis del ADN. Autor: National Police of Colombia

Bajo este enfoque aun después de varias generaciones aún se pueden detectar la paternidad de un individuo mediante el análisis del ADN dentro de los cromosomas. De igual forma el procedimiento de dactiloscopia suele aplicarse para detectar enfermedades como la hemofilia, anemia falciforme, fibrosis quística, la enfermedad de Huntington, entre otras. De allí la fundamental e importantes que fueron los descubrimientos realizados por WATSON-CRICK.

APORTES DE LA TEMÁTICA

Sin duda el avance en materia genética ha permitido un desarrollo considerable en tema de interés hereditario, así con en el estudio de enfermedades que tanto daño hacen al hombre. Sin embargo, gracias a los descubrimientos de WATSON-CRICK hoy día se conoce a detalle la secuencia ADN de los humanos, así como su constitución en términos de los ácidos nucleicos.

De igual forma la implementación de estos procesos ha permitido brindar mayor protección o por lo menos los responsables de crímenes son identificados con mayor facilidad gracias a la secuencia de material que estas personas pueden dejar en las escenas donde cometieron actos ilícitos. No cabe duda, que el conocimiento de la dactiloscopia del ADN ha sido crucial en los avances de la humanidad de allí la importancia y seguimientos que se otorga a estos procedimientos bioquímicos.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA


[1] Mtro. Israel Estrada Camacho. HUELLA GENÉTICA VS. HUELLA DACTILAR. Año 2, vol. IV enero-julio 2015/Year 2, vol. IV January-july 2015. Article: Online Access

[2] Chang, R. (2010). Química. Decima edición. McGraw-hill Interamericana editores. ISBN: 978-607-15-0307-7.

[3] Ralph, H. Petrucci, William S. Harwood, E. Geoffrey Herring. (2003). QUIMICA GENERAL. Octava edición. PEARSON EDUCACIÓN. S.A., Madrid.

[4] WADE,LEROY. (2011). . QUÍMICA ORGÁNICA. VOLUMEN 2. SÉPTIMA EDICIÓN. PEARSON EDUCACIÓN, MÉXICO, 2011 ISBN: 978-607-32.()793•5. ÁREA: CIENCIAS


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