pdf Análisis de polimorfismos de ADN microsatélite de cromosoma Y. Estudio de la población de

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Universidad de Santiago de Compostela

Análisis de polimorfismos de ADN
microsatélite de cromosoma Y. Estudio de
la población de Galicia y aplicaciones
forenses.

Mª Luisa Cal Teba

Tesis de Doctorado

Facultad: Medicina

Director: Dr. Ángel María Carracedo Álvarez

2001
Universidad de Santiago de Compostela
Facultad de Medicina
Instituto de Medicina Legal

Análisis de polimorfismos de ADN microsatélite de
cromosoma Y: estudio de la población de Galicia y
aplicaciones forenses

Memoria que presenta para optar al grado de doctor:
Mª Luisa Cal Teba
Santiago de Compostela, Julio de 2000
El Doctor D. Ángel Carracedo Álvarez, Catedrático de Medicina Legal de la Facultad
de Medicina de la Universidad de Santiago de Compostela y la Doctora Dª. Carmela Pestoni
Porvén,

CERTIFICAN:

Que la presente Tesis Doctoral, “ANÁLISIS DE POLIMORFISMOS DE ADN
MICROSATÉLITE DE CROMOSOMA Y : ESTUDIO DE LA POBLACIÓN DE GALICIA
Y APLICACIONES FORENSES” de la Licenciada en Medicina y Cirugía Dª María Luisa
Cal Teba, ha sido realizada bajo nuestra dirección en el Instituto de Medicina Legal,
considerándola en condiciones para optar al Grado de Doctor y autorizándola para su
presentación ante el Tribunal correspondiente.

Y para que así conste, expedimos el presente certificado en Santiago de Compostela, a
24 de octubre de 2000.

Fdo. Prof. Dr. Ángel Carracedo Álvarez Fdo. Dra. Carmela Pestoni Porvén
A Tino
A Catuxa
A mis padres

“La ciencia será siempre una búsqueda,
jamás un descubrimiento real. Es un viaje,
nunca una llegada”.
Karl Raimund Popper
AGRADECIMIENTOS

Mi gratitud incondicional a todas y cada una de las personas que han colaborado en la
realización de esta tesis.

Especialmente a Angel Carracedo y Carmela Pestoni, directores de este trabajo,
responsables de mi introducción en el fascinante y complejo mundo de la Genética Forense.
Ángel, gracias por permitirme formar parte de tu equipo y por estar siempre accesible para
resolver mis dudas y vacilaciones. Carmela, mi agradecimiento por encauzar mi formación
científica y compartir conmigo tus conocimientos y experiencia, por esa contagiosa vitalidad
para afrontar los constantes desafíos y por tu permanente estímulo.

Al profesor Luis Concheiro, por su amabilidad y por su apoyo, tanto profesional como
personal.

A Maviki y Marisol, por asesorarme siempre que necesité sus consejos y por sus
palabras de ánimo en las horas bajas. Gracias por vuestra comprensión y generosidad.

A mis compañeros de fatigas del Instituto de Medicina Legal: Ana, Juana, María,
Meli, Paula, Sandra, Toño y demás colegas, con los que compartí muchas horas de trabajo e
ilusiones y que siempre estuvieron a mi lado para brindarme su ayuda desinteresada. Mi
gratitud por los buenos momentos, por vuestro entusiasmo incombustible y vuestra amistad.

A mi familia, por soportar pacientemente mi abandono y por animarme a que este
proyecto llegue a ser realidad. Sin vosotros no hubiese sido posible. Gracias por vuestro
cariño y comprensión.
Abstract. Some of DNA polymorphisms Y-specifics recently described could be analyzed
as very informative haplotypes from a forensic point of view. With the object of including
such polymorphisms in the forensic routine it is necessary a study of them that include the
attainment of the allelic and haplotypic frequencies of the Galician population (NW Spain),
comparatives studies with other populations, sequenced allelic ladders construction and study
of possible mutations. The polymorphisms studied are seven Y-STR (Short Tandem Repeats
or microsatellites) witch will be analyzed by PCR (Polymerase Chain Reaction). We also
include the calculation of some statistic parameters to value the utility of these
polymorphisms (DYS19, DYS389-I, DYS389-II, DYS390, DYS393 and DYS385: two loci)
in the forensic practice.
ÍNDICE
Índice
ÍNDICE I
ABREVIATURAS VII
JUSTIFICACIÓN DEL TEMA XI

I.- INTRODUCCIÓN 1

1.- ADN y Ciencias Forenses 3

1.1.- Estructura y función del ADN 4

1.1.1.- ADN repetido en tándem 6
1.1.2.- ADN repetitivo disperso 8

1.2.- Polimorfismos del ADN 9

1.2.1.- Técnicas de análisis de estos polimorfismos en genética forense 10

2.- Análisis de los polimorfismos de ADN por PCR 13

2.1.- Reacción en cadena de la polimerasa 13

2.2.- Aplicaciones del análisis-PCR en genética forense 14

2.2.1.- Polimorfismos de ADN codificante 14
2.2.2.- Polimorfismos de ADN repetido en tándem 15
2.2.3.- Otros polimorfismos 19

2.3.- Estandarización de los análisis 20

3.- Cromosoma Y 25

3.1.- Introduciéndonos en el cromosoma Y 24

3.1.1.- Su naturaleza 24
3.1.2.- Las regiones pseudoautosómicas 25
3.1.2.1.- Los genes de las regiones pseudoautosómicas 27
3.1.3.- La región específica del cromosoma Y y sus genes 28
3.1.4.- Algunas peculiaridades del cromosoma Y. Analogía con el ADN
mitocondrial 29

IIIIII
Índice
3.2.- Polimorfismos en el cromosoma Y 33

3.2.1.- Tipos de polimorfismos en el cromosoma Y 33
3.2.2.- STRs de cromosoma Y analizables mediante PCR 41

4.- Contribución de los polimorfismos de ADN al campo médico-legal y de
los polimorfismos de cromosoma Y en particular 43

4.1.-Investigación biológica de la paternidad 43
4.2.-Criminalística 44
4.3.-Identificación genética 47

II.- MATERIAL Y MÉTODOS 49

1.- Características de la muestra estudiada 51

2.- Extracción del ADN 51

2.1.- Extracción del ADN a partir de sangre total 51
2.2.- Extracción a partir de manchas de sangre 53

3.- Cuantificación del ADN 54

4.- Amplificación del ADN 55

4.1.- Reacción de PCR 55
4.2.- Condiciones de amplificación de los sistemas 57

5.- Detección de los productos amplificados 59

5.1.- Electroforesis en geles de poliacrilamida y tinción de plata 59
5.2.- Detección automática de fragmentos marcados con fluoresceína 60

6.- Secuenciación 62

6.1.- Elución de los alelos 62
6.2.- Purificación pre-secuenciación. 63
6.3.- Reacción de secuenciación 63
6.4.- Electroforesis y análisis de la secuencia 65

7.- Construcción de ladders alélicos y designación de alelos 66

8.- Análisis estadístico 66

IV
Índice
III.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN 71

1.- Consideraciones metodológicas. 73

1.1.- Sobre el método de extracción del ADN 73
1.2.- Sistemas electroforéticos 73

2.- Acerca de la secuencia y la nomenclatura empleada 76

3.- Ladders alélicos 82

4.- Resultados genético-poblacionales . 83

4.1.- Caracterización de la población gallega para los sistemas DYS19, DYS385,
DYS389I, DYS389II, DYS390, DYS393 83
4.2.- Determinación de haplotipos 92
4.3.- Estudio comparativo con otras poblaciones 95

4.3.1.- Sistema DYS19 95
4.3.2.- Sistema DYS389-I 102
4.3.3.- Sistema DYS389II 108
4.3.4.- Sistema DYS390 114
4.3.5.- Sistema DYS393 118
4.3.6.- Sistema DYS385 126

5.- Parámetros de utilidad forense: eficacia de los sistemas y su
validación médico-legal 131

IV.- CONCLUSIONES 133

V.- BIBLIOGRAFIA 137

VI.- ANEXO 157

VV