La evidencia de ADN ha revolucionado la ciencia forense en los últimos años, abriendo casos sin resolver y trayendo tanto condenas como exoneraciones. Las mismas técnicas ayudan a los arqueólogos y antropólogos a estudiar restos de pueblos antiguos o antepasados ​​humanos.

Pero el ADN es una molécula relativamente frágil que se descompone fácilmente. Ahí es donde la proteómica, la nueva ciencia del análisis de proteínas, entra. Al leer la secuencia de aminoácidos de los fragmentos de proteína, los científicos pueden trabajar hacia atrás para inferir la secuencia de ADN que produjo la proteína.

"Es leer ADN cuando no tienes ADN para leer, "dijo Glendon Parker, profesor asociado adjunto en el Departamento de Toxicología Ambiental y grupo de posgrado en ciencias forenses de la Universidad de California, Davis. "La proteína es mucho más estable que el ADN, y la tecnología de detección de proteínas es mucho mejor ahora ".

El laboratorio de Parker en UC Davis, con colegas como Jelmer Eerkens, profesor de antropología, Robert Rice, profesor de toxicología ambiental y Brett Phinney, gerente de Proteomics Core Facility en el UC Davis Genome Center, está trabajando para establecer la proteómica como una nueva herramienta en medicina forense y antropología.

La tecnología proteómica podría usarse donde las muestras son viejas o están degradadas, y para respaldar los resultados del análisis de ADN, Parker dijo. Al igual que la genómica, el estudio de genomas completos y grandes cantidades de ADN, es un nuevo campo habilitado por los rápidos avances en la tecnología de secuenciación de proteínas y la informática.

Las proteínas están formadas por cadenas de unidades llamadas aminoácidos. Hay 20 aminoácidos naturales codificados por el ADN. Una secuencia de ADN de tres letras corresponde a un aminoácido específico, por lo que leer la secuencia de ADN puede darte la secuencia de aminoácidos de la proteína correspondiente. La secuencia de ADN también se puede deducir leyendo la secuencia de aminoácidos y comparándola con bases de datos de proteínas y genes conocidos.

Los instrumentos como los de UC Davis Proteomics Core Facility pueden funcionar con cantidades extremadamente pequeñas de proteína, tan solo 50 nanogramos. Una pulgada de cabello humano contiene 100 microgramos de proteína.

El cabello se encuentra a menudo en las escenas del crimen. El cabello tiene muy poco ADN, pero proteína más que suficiente (principalmente queratina) para el análisis. Al observar las variantes de aminoácidos en la queratina, los investigadores pueden identificar polimorfismos de un solo nucleótido, o SNP, en el ADN subyacente. Esa información se puede utilizar tanto para identificación personal como para obtener información sobre ascendencia.

Los pelos varían un poco dependiendo de dónde provienen del cuerpo, pero un artículo reciente dirigido por el estudiante de posgrado Zachary Goecker del equipo de Parker mostró que las diferencias entre el cuero cabelludo, barba, el vello púbico y axilar no es lo suficientemente grande como para afectar la identificación. Cambios como encanecimiento, los tratamientos de teñido y peróxido no tuvieron ningún efecto sobre la información de identificación de los péptidos, Parker dijo. El estudio fue publicado en marzo de 2019 en Forensic Science International:Genética .

Determinación del sexo a partir de los dientes

Para los antropólogos, los huesos y los dientes son una ventana a las personas del pasado, pero el ADN puede estar en muy mal estado. Trabajando con Eerkens, Julia Yip, un estudiante de posgrado en el laboratorio de Parker, desarrolló un método para determinar el sexo biológico de un individuo basado en un solo diente.

Eso es posible porque los dientes contienen una proteína llamada amelogenina, que pasa a estar ubicado en los cromosomas X e Y que determinan el sexo biológico. Si un diente tiene amelogenina-Y, entonces debe provenir de un individuo con cromosomas XY y, por lo tanto, lo más probable es que sea un varón biológico.

En pruebas de lado a lado, el análisis de la proteína dental fue más sensible y confiable para la determinación del sexo que el ADN o la anatomía de los esqueletos. El trabajo fue publicado el año pasado en el Revista de ciencia arqueológica y está siendo seguido por la investigadora postdoctoral Tammy Buonasera.

En un artículo publicado en mayo de 2019 en Forensic Science International:Genética , el equipo también ha demostrado que es posible obtener suficiente proteína para la identificación personal a partir de una huella digital. El problema está en encontrar y recolectar la muestra más que en la sensibilidad de la máquina, Parker dijo.

Parker espera que la proteómica forense pueda pasar del laboratorio a algunos casos del mundo real. La técnica debe validarse minuciosamente antes de su uso generalizado. Parker dijo:pero espera que esas "casillas se verifiquen" dentro de aproximadamente un año. Un posible punto de partida sería trabajar en kits de agresión sexual de "casos sin resolver" que también se están analizando para detectar ADN y otras pruebas.

"Estamos tratando de despertar el interés de la comunidad forense en involucrarnos en algunos de estos casos, "Dijo Parker.