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    Una solución a un complicado problema de la ciencia forense

    El cabello humano está formado por proteínas llamadas queratinas que se enrollan juntas en una estructura duradera. Crédito:N. Hanacek / NIST

    En un esfuerzo por hacer de la comparación de cabello una técnica más útil para investigar delitos, Los científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han desarrollado una nueva forma de disolver las proteínas del cabello sin destruirlas. Una vez en solución, las moléculas de proteína de dos cabellos se pueden analizar y comparar, objetivo de rendimiento, resultados cuantitativos.

    El cabello puede ser un excelente material forense porque dura mucho tiempo. Incluso los sitios arqueológicos pueden producir cabellos intactos. Compare eso con el ADN, que se degrada con relativa rapidez, especialmente cuando se expone a los elementos.

    Pero el hecho de que el cabello sea tan duradero hace que sea difícil trabajar con él. El cabello está formado por fibras proteicas, llamadas queratinas, que están trenzados juntos como alambres en un cable. Luego, esos cables de proteína se trenzan en cables aún más grandes que son difíciles de disolver sin perder la queratina.

    Pero, dijo Zheng Zhang, un químico de investigación del NIST y coautor del estudio, "Nuestro método produce suficiente queratina para el análisis, incluso cuando se comienza con una cantidad muy pequeña de cabello".

    Hasta ahora, los protocolos para disolver las queratinas capilares requerían aproximadamente 10 miligramos (mg) de cabello, o alrededor de 100 hebras de 5 centímetros (cm), una cantidad que no es probable que se encuentre en la escena de un crimen. El nuevo método descrito recientemente en el Revista de Ciencias Forenses , requiere solo un mechón de cabello de 5 cm.

    Los métodos para comparar las proteínas del cabello aún deberán validarse antes de que puedan usarse en los tribunales. donde la vida y la libertad pueden estar en juego. Pero este nuevo método para disolver las proteínas capilares elimina un gran obstáculo.

    Los científicos forenses han estado analizando el cabello durante décadas comparando visualmente muestras bajo un microscopio. En el pasado, algunos expertos han testificado que el cabello de la escena del crimen provino de un individuo específico. Tales afirmaciones, que puede haber llevado a personas inocentes a ser condenadas por error, ya no se consideran científicamente válidos. Hoy dia, La comparación microscópica de cabello se usa de una manera más limitada, no para identificar sospechosos sino para descartarlos.

    En años recientes, Los científicos forenses también han estado analizando un tipo de material genético en el cabello llamado ADN mitocondrial. Este tipo de ADN puede ayudar en una investigación, pero a diferencia del ADN normal, no se puede utilizar para identificar a un individuo.

    Sin embargo, proteómica:el estudio de todas las proteínas en un organismo o parte de un organismo, en este caso, cabello:se puede usar para identificar a un individuo. Las proteínas están formadas por componentes básicos llamados aminoácidos, que se encadenan en una secuencia particular, como cuentas en una cuerda. En el cabello esas secuencias varían ligeramente de una persona a otra, y porque están codificados en nuestros genes, son rasgos permanentes de nuestra identidad.

    En 2016, Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore demostraron que estas variaciones se pueden utilizar para comparar las proteínas del cabello con precisión matemática. Sin embargo, extraer la queratina del cabello requirió múltiples remojos, moliendas y tratamientos químicos. Debido a que se pierde algo de queratina con cada paso, se necesitaba una cantidad relativamente grande de cabello para recuperar lo suficiente para el análisis.

    A través de una serie de pruebas, Los investigadores del NIST desarrollaron un método de un solo paso que consiste en calentar el cabello en una solución con detergente. Dado que el nuevo proceso implica solo un paso, se recupera más proteína de una determinada cantidad de cabello. Una vez extraídas las queratinas, pueden analizarse utilizando métodos estándar para el análisis proteómico, lo que implica pasarlos por un instrumento llamado espectrómetro de masas.

    Además de desarrollar el nuevo protocolo de disolución, los investigadores identificaron 12 nuevas variaciones determinadas genéticamente en el cabello humano. Estos aún deben verificarse con estudios genéticos, pero, dijo la química investigadora del NIST y coautora Meghan Burke, "Más puntos de comparación significarán resultados más precisos".

    Avanzando, los investigadores esperan identificar variaciones adicionales en las proteínas del cabello. También están trabajando con genetistas del NIST para mapear las variaciones de la queratina en las secuencias genéticas que las originan. Eso permitirá comparaciones no solo de un cabello con otro, sino de un cabello a una muestra de ADN. En otras palabras, si se encuentra un cabello en una escena del crimen y una mancha de sangre en otra, los investigadores podrían evaluar si proceden del mismo individuo.

    "El análisis de las proteínas del cabello permitirá a los científicos forenses responder algunas preguntas muy importantes que antes no podían responder. "Dijo Burke.


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