Genética forense

GENÉTICA FORENSE: CRIMEN E IDENTIDAD Educ. Karina Neyra Enciso

INTRODUCCION •

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La genética forense es la especialidad que engloba la aplicación de las técnicas de biología molecular utilizando ADN, relacionada con el poder judicial. En las agresiones sexuales el forense explora a la víctima, toma muestras de restos dejados por el agresor, examina las ropas de la víctima, en busca de fuentes de ADN, luego lo estudia en el laboratorio para culminar con la elaboración del informe decisivo para las actuaciones penales. Por lo general los resultados de la medicina forense no son concluyentes, sino que se expresan en términos de probabilidades. Es decir, por las técnicas de ADN no puede certificarse que una muestra de ADN pertenece a una determinada persona, pero se puede aseverar la misma premisa con una probabilidad muy cercana a uno. En el caso de los resultados negativos, estos sí son concluyentes.

GENETICA FORENSE •

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“La genética forense es el análisis de los polimorfismos responsables de la variabilidad genética en la población humana aplicados a los problemas judiciales”; El hecho de utilizar el análisis de ADN para identificar a una persona sigue un razonamiento sencillo. Cada ser humano es diferente; dos personas pueden ser más o menos parecidas, sobre todo entre familiares cercanos, pero nunca son idénticos, salvo en el caso de los gemelos univitelinos. La genética forense trabaja con vestigios biológicos de un ser humano u otro ser vivo que pueda ser analizado por una técnica en el laboratorio. Estas muestras en general provienen de las personas implicadas en el delito.

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ORIGEN Evoluciona a partir de otra rama conocida como hemogenética forense; nace a principios del siglo XX, cuando Karl Landsteiner describe el sistema ABO de los hematíes y Von Durgen y Hirschfeld descubren su transmisión hereditaria. El objetivo de esta ciencia era la identificación genética en crímenes y casos de paternidad. Inicialmente, las investigaciones se centraban en el estudio de antígenos eritrocitarios (sistema ABO, Rh, MN), proteínas séricas y enzimas eritrocitarias.

GENETICA FORENSE •

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Esta subespecialidad se centra básicamente en tres áreas: Investigación de la paternidad: Impugnación por parte del supuesto padre o reclamación por parte de la madre y/o del hijo. Criminalística: Asesinato y delitos sexuales (violación sexual). Se analizan restos orgánicos humanos (sangre, pelo, saliva, esperma, piel). Identificación: Restos cadavéricos (por ejemplo, los restos del zar Nicolás II de Rusia y su familia) o personas desaparecidas (como sucedió en Argentina con los niños desaparecidos durante la dictadura militar).

GENETICA FORENSE •

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Pero fue a mediados de siglo cuando gracias al descubrimiento del ADN y de su estructura y al posterior avance en las técnicas de análisis de dicha molécula la Hemogenética Forense evolucionó considerablemente hasta el punto de que hoy en día puede hablarse de una nueva subespecialidad dentro de la Medicina Forense: la Genética Forense, puesto que en la actualidad no solo se emplean marcadores sanguíneos sino también muchos otros. Aunque la ciencia poseía las herramientas necesarias para el estudio del ADN, su aplicación en la resolución de casos judiciales no se produjo hasta 1985.

(ADN) Ácido Desoxirribonucleico •

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El DNA es la carta de presentación individual de cada persona, esto se debe a que ciertas regiones de nuestro genoma son altamente variables y así podemos asignar un genotipo a cada individuo. Estas variaciones o polimorfismos presentes son útiles para identificar a una persona en el momento de tomar la muestra de un sospechoso y compararla con la muestra obtenida en la escena del crimen En el ADN esta almacenada la información que indica a la célula como sintetizar sus proteínas. GEN es l a unidad de información LOCUS es el lugar que ocupan los genes ALELO es cada versión de un mismo gen Todos los individuos de una misma especie comparten el orden que se ubican sus genes en la molécula de ADN, pero difieren en los alelos que ocupa cada Locus HLA Dgalfa.

LA CELULA, TIENE NUCLEO ,EL NUCLEO TIENE CROMOSOMAS, EL CROMOSOMA TIENE ADN, EL ADN TIENE GEN.

¿Dónde se encuentran las muestras de DNA? •

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Las muestras más frecuentes en donde se encuentra DNA son: la sangre fresca, la saliva, el semen, fluidos mixtos (semen-sangre epitelios) tejidos cadavéricos (tejidos blandos, huesos o dientes), así como fluidos en soportes sólidos como hisopos, papel filtro, etc. Sin embargo, existen fuentes menos frecuentes como tejidos en parafina, uñas, estampillas postales, sobres, colillas, restos de utensilios (vasos, afeitadoras, cepillos de dientes, etc.) entre otros sitios. No obstante, la obtención de DNA en estas muestras es más difícil porque existe un alto grado de contaminación ambiental y la muestra puede ser muy pequeña.

¿Qué técnicas utiliza la genética forense? • • • •

STRs SNPs PCR Análisis de DNA mitocondrial • Análisis de cromosoma Y

STRs •

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STRs autosómicos de uso generalizado en genética forense Con fines de identificación humana es importante disponer demarcadores de ADN que exhiban una alta variación entre individuos y que en conjunto permitan discriminar entre ellos. Actualmente existen miles de STRs identificados y se calcula que en el genoma humano existe un STR cada 10000pares de bases. En los criterios a seguir para la selección de STRs con aplicación en identificación humana deben primar los siguientes factores: alto poder de discriminación, alta heterocigosidad, localización en distintos cromosomas para evitar el ligamiento entre marcadores, robustez y reproducibilidad de resultados en reacciones múltiplex, baja tasa de mutación y longitud de alelos en el rango de 90-450 pares de bases

SNPs •

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Los SNPs son marcadores bialélicos, es decir, sólo existen dos alelos posibles para cada locus, por lo tanto son menos informativos para pruebas forenses que un locus STR, por lo que se necesitan analizar una mayor cantidad de marcadores para alcanzar el mismo poder de discriminación que los 13 STRs utilizados por CODIS. Una ventaja, sin embargo, es que una vez que se mejore la capacidad de análisis con ensayos multiplex y la completa automatización, serán una herramienta con gran poder en las pruebas forenses, ya que nos permitirán el análisis de miles de SNPs (Budowle, 2009)

PCR •

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La reacción en cadena de la polimerasa (conocida como PCR por sus siglas en inglés, Polymerase Chain Reaction) permite amplificar más de un millón de veces un ADN obtenido a partir de una región seleccionada del genoma, siempre y cuando se conozca una parte de su secuencia de nucleótidos. Esta técnica fue ideada en 1989 por Kary B. Mullis que obtuvo el premio Nobel de Química en 1993 por dicho invento. La introducción de la PCR en Genética Forense ha hecho posible el análisis de una gran variedad de muestras cuyo estudio resultaba imposible mediante las técnicas convencionales. La PCR permite la obtención in vitro de millones de copias de un fragmento de ADN específico a partir de una cantidad ínfima de ADN mediante una reacción enzimática cíclica

Análisis de DNA mitocondrial •

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Todo el patrimonio genético que poseemos los seres humanos se encuentra confinado en dos orgánulos celulares: núcleo y mitocondria ADN Mitocondrial (ADNmt) las mitocondrias, que se encuentran ubicadas en el citoplasma y constituyen las autenticas plantas generadoras de energía de la célula, poseen un ADN propio dispuesto circularmente y cerrado que se encuentran en múltiples copias dentro de la célula (1000 a 10000copias) El ADNmt se hereda exclusivamente por vía materna por tanto todos aquellos individuos emparentados por vía materna poseerán, salvo mutaciones de “novo” puntuales, idéntico ADNmt. Esta propiedad es especialmente útil en casos de identificación de cadáveres en los que no se dispone de muestras de familiares próximos y se tiene que recurrir a familiares lejanos emparentados por vía materna.

Análisis de cromosoma Y •

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El cromosoma Y presenta una diferencia importante respecto al resto de cromosomas, Su herencia es exclusivamente paterna, es decir, se transmite de padres a hijos varones sin que exista la posibilidad de recombinación. Por tanto, la información genética contenida en el mismo se hereda como haplotipo ,o sea, los genotipos para cada uno de los marcadores del cromosoma Y se transmiten en bloque y no de forma independiente De esta forma, salvo posibles mutaciones, todos los individuos varones emparentados por vía paterna comparten el mismo haplotipo para el cromosoma Y.

IDENTIFICACIÓN GENÉTICA EN GRANDES CATASTROFES •

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A menudo se requiere el uso de herramientas bioinformáticas capaces de realizar búsquedas sistemáticas de un alto número de perfiles de ADN de acuerdo a diferentes algoritmos y que al mismo tiempo permitan evaluar con rapidez la significación estadística (LR) de los distintos grados de coincidencia observados entre los perfiles genéticos de las muestras post-mortem y los perfiles obtenidos de las posibles muestras ante mortem de las víctimas (utensilios de aseo personal, biopsias,...) o de muestras de referencia(sangre o saliva) de sus familiares vivos. Existe un conjunto interrelacionado de factores y circunstancias que pueden comprometer o dificultar el objetivo final de la identificación genética delas víctimas de una gran catástrofe, tales como: (1) el número de víctimas y modelo poblacional (población abierta o cerrada), (2) los mecanismos de destrucción de los cuerpos, (3) el grado de fragmentación, (3) el estado de degradación del ADN, (4) la accesibilidad a las muestras postmortem o (5) el tipo de muestra de referencia disponible

identificación de víctimas de catástrofes cuyos cuerpos han quedado seriamente destruidos •

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El primer caso en que se utilizó el DNA para la identificación de víctimas fue el del asalto del rancho Waco (Texas) por el FBI, en el que se produjo un incendio y muchos de los ocupantes quedaron totalmente calcinados (Butler 2005). La molécula de DNA puede obtenerse en bastante buen estado a partir de la matriz de los huesos o de los dientes (Goodwin, et al. 2007; Li 2008). Una vez obtenido y purificado, el DNA puede amplificarse y analizarse mediante los marcadores genéticos adecuados. No obstante, si el DNA está degradado puede ser que algunos loci STR no se amplifiquen. Cuanto mayor es el fragmento de DNA a amplificar para un marcador microsatélite más probable es que se produzca un corte en su interior y por tanto que falle dicha amplificación. Para minimizar estos efectos se pensó en rediseñar primeras (secuencias cortas de DNA que permiten la amplificación por PCR) que redujesen al máximo el fragmento informativo a amplificar. Esta imaginativa estrategia fue de gran utilidad en el caso de la identificación de las víctimas del 11-S en el World Trade Center (Butler 2005).

- PRECAUCIONES DURANTE EL PROCESO DE RECOGIDA Y ENVIO DE MUESTRAS AL LABORATORIO 1 • •

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PROTECCION DEL PERSONAL Siempre que se manipula material biológico humano es prudente asumir que este tipo de material puede contener patógenos potencialmente peligrosos y por tanto ser una posible fuente de infección (VIH, hepatitis, tuberculosis, meningitis... etc). Precauciones universales como las que a continuación se detallan: Prevenir, en todo momento, el contacto directo del operario con la muestra mediante el uso de guantes, mascarilla, bata u otro tipo de ropa protectora. Prohibir el consumo de comidas y bebidas, así como de tabaco. Extremar las condiciones de asepsia y siempre que sea posible utilizar material desechable. Una vez terminada la recogida de muestras, tirar todo el material desechable utilizado en contenedores para residuos biológicos, para eliminarlos posteriormente según las normas de destrucción de residuos biológicos. Recomendar la vacunación al personal que esta en contacto con este tipo de muestras.

FACTORES INHERENTES A LOS INDICIOS BIOLÓGICOS. •

Los restos biológicos se encuentran en condiciones adversas cuando abandonan las condiciones controladas y estables del organismo, principalmente por las condiciones medioambientales, temperatura y humedad, a la exposición a sustancias químicas o de microorganismos, hongos y bacterias, ocasionando la degradación del indicio o la inhibición de los análisis, son circunstancias que limitan la lectura de la información genética traduciéndose en la obtención de resultados parciales o incluso la no obtención de resultados

FACTORES INHERENTES A LOS INDICIOS BIOLÓGICOS •

Y por último, ajenos al hecho criminal también pueden ser restos biológicos de origen humano, éstos pueden haberse depositado antes que los producidos en el crimen, por ejemplo, los restos epiteliales adheridos por el uso habitual en el pomo de una puerta mezclados con los restos de sangre de la víctima; también dicha mezcla de fluidos y restos biológicos puede producirse durante el hecho criminal, como por ejemplo, la mezcla de fluidos vaginales de una víctima de agresión sexual con el semen del agresor. Estas mezclas de fluidos deben tenerse siempre en consideración y tendrán, según las circunstancias, más o menos importancia en la investigación. Ahora bien, las mezclas de fluidos originadas posteriormente al hecho criminal, y que vamos a denominar como “contaminación”, bien sea durante la inspección ocular, en el propio laboratorio o durante la cadena de custodia, sí pueden invalidar los resultados obtenidos.

- PRECAUCIONES DURANTE EL PROCESO DE RECOGIDA Y ENVIO DE MUESTRAS AL LABORATORIO 2 •

PROTECCION DE LAS MUESTRAS

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Contaminación por material biológico humano. Transferencia de indicios biológicos Contaminación microbiológica. Contaminación química

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Precauciones básicas como son: Aislar y proteger , lo mas rápidamente posible, la escena del delito y salvo que alguna circunstancia lo impida, los indicios biológicos deben ser los primeros en ser recogidos. Usar guantes limpios Evitar hablar o estornudar sobre las muestras. Usar mascarilla. Usar bata u otro tipo de ropa protectora. Utilizar instrumental desechable (de un solo uso). No añadir conservantes a las muestras. Dejar las muestras secar a temperatura ambiente, en un lugar protegido, antes de empaquetarlas para su envío definitivo al laboratorio. Empaquetar cada muestra por separado. Siempre que sea posible, empaquetar las muestras en bolsas de papel o cajas de cartón evitando utilizar plástico. Una vez terminada la recogida de muestras, tirar todo el material desechable utilizado (guantes, pipetas, papeles....) en bolsas de basura o contenedores para residuos biológicos, para eliminarlo posteriormente según las normas de destrucción de residuos biológicos.

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TOMA DE MUESTRAS DE REFERENCIA 1- Muestras indubitadas en personas vivas - Sangre - Células epiteliales bucales (saliva) - Pelos con raíz

.2.- Muestras indubitadas en personas transfundidas .Si una persona ha recibido una transfusión de sangre, es conveniente utilizar como muestra de referencia una toma de saliva o pelos con raíz

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3.- Muestras indubitadas en cadáveres en buen estado de conservación - Sangre postmortem - Músculo esquelético

4.- Muestras indubitadas en cadáveres carbonizados . 5.- Muestras indubitadas en cadáveres en avanzado estado de putrefacción o esqueletizados 1.- Huesos 2.- Dientes

6.- Muestras indubitadas en cadáveres embalsamados 7.- Otras muestras de referencia en personas fallecidas 1.- Restos biológicos existentes en centros hospitalarios .2.- Restos biológicos existentes en el ámbito familiar

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RECOGIDA DE INDICIOS BIOLOGICOS EN EL LUGAR DE LOS HECHOS 1- Manchas secas en muestras pequeñas y de fácil transporte 2.- Manchas secas en muestras grandes no transportables 2.1.- En soportes no absorbentes 2.2.- En soportes absorbentes 3.- Indicios húmedos 4.- Indicios líquidos 4.1.- Sangre 4.2.- Semen 4.3.- Líquido amniótico 4.4.- Orina u otros fluidos biológicos 5.- Pelos dubitados 6.- Restos cadavéricos 6.1.- Restos cadavéricos en buen estado de conservación 6.2.- Restos cadavéricos carbonizados 6.3.- Restos cadavéricos en avanzado estado de putrefacción o esqueletizados 7.- Restos fetales y placentarios

RECOGIDA DE INDICIOS BIOLÓGICOS EN EL CUERPO DE LA VICTIMA • • • •

Manchas de sangre, semen u otros fluidos biológicos Saliva en marcas de mordeduras Uñas Pelos dubitados

AGRESIONES SEXUALES •

RECOGIDA DE INDICIOS BIOLOGICOS

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2 tomas bucales por debajo de la lengua, alrededor de las encías, de los dientes y por el paladar. Superficie corporal. Hay que buscar manchas de semen o saliva así como posibles mordeduras.. Peinado de vello púbico y recogida de pelos dubitados 2 tomas cervicales, 2 tomas vaginales y 1 toma de genitales externos que se realizaran con hisopos estériles, limpiando con cuidado el cuello uterino, la cavidad vaginal y la región vulvar Lavado vaginal 2 tomas anales y 1 toma del margen anal Las ropas vestidas por la victima en el momento de la agresión

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RECOGIDA DE INDICIOS BIOLOGICOS

BASES DE DATOS DE ADN •

Las bases de datos de ADN con fines de investigación criminal son actualmente las bases de datos genéticas de mayor interés para los laboratorios forenses. Gracias a la experiencia acumulada por un gran número de países en todo el mundo (que ya han desarrollado una legislación específica) hoy sabemos que la comparación sistemática de los perfiles de ADN provenientes de distintas causas penales estructurados en una misma base de datos, puede ser una herramienta muy eficaz para reducir el índice de criminalidad de determinados delitos sin autor conocido y, especialmente ,aquellos en los que existe una alta reincidencia. De esta forma la prueba del ADN ha dejado de ser un mero testigo “a posteriori" de los hechos criminales para convertirse potencialmente en una herramienta preventiva de la criminalidad.

PASOS DE UN ANALISIS DE ADN

RECOGIDA DE MUESTRAS EN CASOS DE INVESTIGACION BIOLOGICA DE LA PATERNIDAD •

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1- Cuando el presunto padre, el hijo y/o la madre están vivos 2.- Cuando el presunto padre biológico ha fallecido 2.1.- Análisis a partir de restos óseos y piezas dentales procedentes de la exhumación del cadáver 2.2.- Análisis de muestras biológicas del fallecido existentes en centros hospitalarios o en el ámbito familiar 2.3.- Análisis de muestras biológicas procedentes de familiares del fallecido 3.- Investigación de la paternidad a partir de restos fetales

SISTEMAS DE EMPAQUETADO Y PRESERVACION DE MUESTRAS • • • • • • • • • • • •

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1-IDENTIFICACIÓN DE LAS MUESTRAS identificación de las muestras, en el que debe constar: " El número de referencia de la muestra. " Tipo de muestra. " A quien pertenece y/o la localización. 2.- CADENA DE CUSTODIA en el que debe constar: " Nombre o identificación y firma de la persona que realiza la recogida. " Fecha y hora de la recogida. 3.- SISTEMAS DE EMPAQUETADO Tubos con indicios líquidos Los tubos con indicios líquidos serán introducidos en tubos de transporte con cierre irreversible, que serán correctamente identificados y se mantendrán y enviarán refrigerados al laboratorio, lo más rápidamente posible. Frascos o recipientes con indicios líquidos o con órganos, tejidos blandos...etc Estos recipientes que deben tener un cierre de rosca o hermético serán precintados, correctamente identificados y se mantendrán y enviarán refrigerados al laboratorio, lo más rápidamente posible.

SISTEMAS DE EMPAQUETADO Y PRESERVACION DE MUESTRAS • • • •

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- Hisopos estériles en seco - Muestras con manchas secas Enviar al laboratorio sin refrigerar. -Pelos dubitados en bolsas de papel precintadas y correctamente identificadas. Enviar al laboratorio sin refrigerar. - Costras, raspaduras, uñas...etc .Deben ser recogidas en papeles pequeños que serán doblados con cuidado y posteriormente introducidos en bolsas de papel precintadas y correctamente identificadas y enviadas al laboratorio sin necesidad de refrigerar. - Huesos y dientes Se introducen en bolsas de papel y cajas de cartón adecuadas a su tamaño, que deben ser precintadas y correctamente identificadas, pudiendo enviarse al laboratorio sin refrigeración. Los huesos, si por algún motivo mantienen restos de putrílago, deben ser introducidos en recipientes plásticos de cierre hermético que serán precintados y correctamente identificados, manteniéndose y enviándose refrigerados al laboratorio, lo más rápidamente posible.

RECEPCION DE MUESTRAS EN EL LABORATORIO 1.- Recibir las muestras y rellenar la hoja de custodia donde debe constar: " Nombre de la persona que entrega las muestras. " Nombre de la persona que recibe las muestras. " Fecha y hora de la entrega. " Empresa que realiza el transporte (si procede) 2.- Chequear el número de referencia de cada muestra y compararlo con el formulario enviado por el Médico Forense o por la Policía Judicial. Anotar las discrepancias, si las hay. 3.- Comprobar que todas las muestras están bien empaquetadas y que los precintos están íntegros. 4.- Al abrir los recipientes, bolsas...etc. que contienen las muestras comprobar que la identificación y descripción son correctas. • Anotar las discrepancias. 5.- Fotografiar las muestras y anotar su estado de conservación. 6.- Cada Centro podrá establecer sus propias acciones correctoras, cuando se detecten defectos en el empaquetado o errores en la identificación de muestras.

GARANTÍA Y CONTROL DE CALIDAD EN LOS ANÁLISIS DE ADN •

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Las medidas de garantía y de control de calidad consisten en varios elementos, entre los que figuran la documentación y la validación de las metodologías, las pruebas de competencia tanto internas como externas, y la revisión periódica de casos. Los laboratorios pueden demostrar que respetan las normas internacionales a través de procedimientos de acreditación por terceros. El sistema de acreditación por terceros más difundido es el a ISO/IEC Acreditación: Norma ISO 17025:2001 Los laboratorios deben establecer una serie de protocolos que aborden todos los aspectos del proceso de identificación de restos humanos, a saber: la recolección, la conservación y, en última instancia, el tratamiento final de los restos humanos; la recolección, la conservación y el tratamiento final de las muestras de referencia; el procesamiento tanto de restos humanos como de muestras de referencia; la comparación y el análisis estadístico de datos; y la preparación de informes sobre compatibilidades e incompatibilidades.

MUTACION •

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La alteración de la secuencia de ADN, mediante el proceso de mutación, es el origen primario de toda la variación genética. Las variantes alélicas que surgen por mutación y que son transmitidas de generación en generación hacen posible la evolución. Las mutaciones que se producen en las líneas germinales son las importantes porque pueden ser transmitidas a la descendencia; aunque hay algunas mutaciones somáticas que pueden ser heredadas cuando las estructuras reproductivas surgen de meristemos somáticos. Durante la replicación y en otras ocasiones el ADN es frecuentemente dañado por eventos físicos y químicos, pero la mayoría de los daños son reparados por enzimas. Sin embargo, algunas de tales alteraciones escapan a la reparación enzimática, constituyéndose en mutaciones génicas. Dos conclusiones importantes que se derivan son que (1) el proceso de mutación no es una adaptación sino la consecuencia de un error (un daño no reparado del ADN) y (2) las mutaciones afectan solo rasgos pre-existentes.

MUTACION •

La mutación es un proceso aleatorio (estocástico) en el sentido de que la ocurrencia de una mutación particular no está determinada por la presencia o ausencia del organismo que la sufre en un ambiente donde la mutación podría ser ventajosa; es decir, cuando la mutación causa una sustitución de un aminoácido en una proteína lo hace sin considerar si el cambio es ventajoso para la proteína. También es aleatorio porque si bien podemos predecir la probabilidad de que ocurra una mutación particular, no podemos predecir cual de un gran número de copias génicas sufrirá la mutación. Que la mutación sea un proceso estocástico no significa que todos los sitios en el ADN se alteren con igual frecuencia o que el ambiente no afecte las tasas mutacionales; en efecto, sabemos que la exposición a varias clases de radiación, a ciertas sustancias químicas o aún la desnutrición incrementan las tasas de mutación

QUIMERAS. •

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El quimerismo es un trastorno genético, que se cree que se origina cuando dos cigotos, tras la fecundación, se combinan formando uno solo, desarrollándose normalmente. El individuo resultante posee dos tipos de células diferentes, cada una con distinta constitución genética. En la mayoría de los casos reportados, células de órganos o zonas distintas del cuerpo tienen ADN distinto, como si fueran dos personas en una sola. Según las últimas teorías, esta enfermedad es causada por dos óvulos que han sido fertilizados tras el acto sexual, los cuales, antes de tres semanas, se unen y crean un ser con doble material genético. Puede ocurrir que estos cigotos que se unen sean de diferente sexo, por lo que existe la posibilidad de que el individuo resultante sea un pseudohermafrodita, con células de su cuerpo con genotipo correspondiente a los dos sexos. Asimismo pueden existir casos donde el color de la piel no este definido y pueda tener manchas por el cuerpo.

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BIBLIOGRAFIA • • •

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