STRs

Las STRs, del acrónimo inglés Short Tandem Repeats,  también conocidos como microsatélites son muy similares a los VNTRs.

Las STRs son secuencias repetidas en tándem (una al lado de la otra) de entre 2 y 5 nucleótidos, característica que los diferencia de los VNTRs. En la identificación forense se usan, generalmente, las STRs de 4 o 5 nucleótidos. El tamaño total de un STR es más pequeño que el de los VNTR, siendo inferior de 1 kb (1kb = 1000 bases). La secuencia de las regiones flanqueantes a ambos lados del STR es igual en todos los sujetos.

La base molecular que permite que sean útiles como marcadores de identificación, al igual que los RFLPs y VNTRs, es el hecho que el número de repeticiones varía ampliamente entre los diferentes individuos. Esta gran variación del número de repeticiones crea diferentes alelos. Presentan una alta tasa de mutación, característica que los hace muy polimórficos.

La técnica que se utiliza para la detección de las STR se basa en la amplificación por PCR de la muestra de DNA a partir de muestras de sangre, semen, pelo u otros materiales. El primer que se utiliza flanquea las regiones de STR, de manera que, a diferencia de la obtención de VNTRs por PCR, en esta técnica se obtiene únicamente, como producto de la amplificación, los fragmentos STR. Como en otras técnicas de perfil genético, separamos los fragmentos según su tamaño mediante electroforesis, bien sea en gel o electroforesis capilar. Para la identificación de los amplicones hay dos opciones, en función de las preferencias y disponibilidades de cada laboratorio:

• Tinción de plata: El gel electroforético se tiñe con sales de plata, rebelando así una serie de bandas más oscuras. Estas bandas más oscuras representan el patrón de STRs de la muestra analizada. Esta técnica tiene una alta sensibilidad, es segura pero es bastante cara.

• Fluorescencia: los iniciadores o primers usados durante la amplificación por PCR contiene marcas fluorescentes incorporadas a los fragmentos STRs generados. Después de la separación electroforética, se emplea un instrumento óptico (como un láser) para detectar la posición de los productos fluorescentes. Esta técnica, también tiene una alta sensibilidad, es segura pero, también es cara. A pesar de ello, es la técnica que los laboratorios modernos usan con más frecuencia.
  

A partir de la técnica básica para STRs que acabamos de explicar, se han conseguido mejoras como la técnica de STR multiplex, dónde nos permite analizar varias secuencias STR a la vez, en un mismo proceso. De esta manera mejoramos la eficiencia de la técnica.

Hasta aquí hemos hablado de la técnica en general, pero pueden darse especificaciones, es decir, no solo podemos analizar cualquier STR sino que podemos analizar STRs de cromosomas determinados. Por ejemplo, en los casos de paternidad para el presunto hijo varón, es muy útil analizar el cromosoma Y, ya que es de procedencia paterna. Analizando únicamente los SNPs del cromosoma Y del presunto padre y el presunto hijo se puede dar una gran aproximación del resultado. En caso de dudas, se puede recurrir a los análisis de STRs de autosomas (todos los cromosomas excepto los cromosomas sexuales X e Y).

La gran ventaja de las técnicas con STR es que se pueden determinar a partir de cantidades pequeñas de muestra o de DNA. Además, son productos pequeños (más pequeños que los que conseguimos de RFLPs o VNTRs) muy abundantes en todo el genoma humano, de naturaleza muy polimórfica y actualmente existen métodos semi-automáticos que, además de facilitar el uso de esta técnica, al minimizar la manipulación de las muestras, minimizamos a su vez los riesgos de contaminación.

Es por esto que, hoy en día, es una de las técnicas más usadas en los laboratorios de identificación forense.

A pesar de todo, no es una técnica muy efectiva y eficiente en casos de muestras muy pequeñas y degradadas, por lo que también se utilizan, para casos de material genético muy degenerado, otros tipos de análisis como los SNPs. Además, actualmente se encuentra en estudio la posibilidad de utilizar miniSTR para análisis de muestras degradadas y, al parecer, hay datos que confirman que en un futuro no muy lejano pueden ser útiles.

Sistema de Índice de DNA combinado (13-CODIS)

El CODIS es la base de datos fundada por el FBI de los Estados Unidos. Es un sistema digital (software) que almacena perfiles de DNA creados por laboratorios de crímenes federales, estatales, locales en EEUU, que permite la búsqueda en bases de datos como asistente en la identificación de sospechosos de crímenes.

CODIS utiliza dos índices para generar pistas para la investigación de delitos por los que se recupera la evidencia biológica de la escena del crimen. El índice de “condenados” contiene perfiles de ADN de personas condenadas por ciertos delitos que van desde asalto sexual a asesinato. Cada estado tiene diferentes "delitos" tipificados  para que personas condenadas deban presentar una muestra biológica para su inclusión en la base de datos de ADN. El índice forense contiene perfiles de ADN obtenidos de las pruebas la escena del crimen, tales como el semen, saliva o sangre. CODIS utiliza un programa informático para buscar de forma automática a través de estos índices de una sospechoso potencial.

Una combinación entre perfiles en el índice forense puede vincular la escena del crimen a la otra, y  posiblemente, la identificación de delincuentes en serie. Con base a estos "éxitos forenses," la policía en varias jurisdicciones o Estados pueden coordinar sus respectivas investigaciones y  compartir información.