Exame de DNA: entenda o que é e como funciona

O exame de DNA, também chamado de teste de DNA ou, ainda, de mapeamento genético, é um procedimento laboratorial que compara amostras de material genético de indivíduos diferentes. A partir dessa análise, é possível determinar graus de semelhança entre as amostras coletadas e, dessa forma, pode ser utilizado para comprovar o parentesco, geralmente a paternidade, entre dois indivíduos.

O teste de paternidade é utilizado como prova do vínculo biológico entre indivíduos, principalmente em questões judiciais, como reivindicação de herança, direitos paternos, benefícios sociais, entre outras. Contudo, apenas apresenta validade jurídica se a coleta do material genético obedecer xa padrões bem estabelecidos tanto de coleta, quanto de transporte e armazenamento da amostra.

O Ácido Desoxirribonucleico (DNA) é encontrado em todos os organismos existentes, podendo ser localizado no interior do núcleo dos eucariontes, ou no próprio citoplasma dos procariontes.

O DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é uma molécula fundamental que carrega informações genéticas em quase todos os seres vivos. Ele é responsável por armazenar e transmitir as instruções necessárias para o desenvolvimento, funcionamento e reprodução dos organismos. O DNA é frequentemente chamado de "o código da vida" devido à sua importância na determinação das características hereditárias de um organismo.

Estruturalmente, o DNA é constituído por duas longas cadeias polinucleotídicas formadas a partir de monômeros chamados nucleotídeos. Os nucleotídeos são formados através da ligação entre um íon fosfato, o açúcar desoxirribose e uma base nitrogenada que pode ser timina, guanina, adenina e citosina. 

A estrutura do DNA é uma dupla hélice composta por duas cadeias longas de nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por uma base nitrogenada, um grupo fosfato e uma pentose (açúcar de cinco carbonos), que é a desoxirribose. As duas cadeias de nucleotídeos estão ligadas por pares de bases complementares: adenina (A) sempre se liga à timina (T), e citosina (C) sempre se liga à guanina (G).

A sequência específica de bases ao longo das cadeias de DNA é o que constitui a informação genética única de um organismo. Essa sequência de bases determina a estrutura das proteínas que são essenciais para as funções celulares. As proteínas desempenham papéis cruciais em tudo, desde a construção e manutenção de células até a regulação de processos metabólicos e a expressão de características físicas.

O DNA é como um manual contendo todas as características de um indivíduo. Essas características são determinadas através da sequência de bases nitrogenadas contidas em uma fita. Nos trechos de DNA, as informações contidas em trechos, chamados de genes, são reescritas na forma de RNA, através do processo de Transcrição. Após a síntese de RNA, o mesmo leva a informação aos ribossomos, para a síntese protéica pelo processo de tradução. 

As informações genéticas contidas no DNA são passadas de geração em geração durante a reprodução, seja através da divisão celular (mitose) ou da formação de células reprodutivas (meiose). Erros ou mutações na sequência de DNA podem resultar em variações genéticas e, em alguns casos, podem causar doenças genéticas.

 Em reproduções sexuadas, os gametas (células reprodutoras) levam parte do código genético na forma de DNA, o qual, após a fecundação, forma o DNA completo do descendente, que passa a se desenvolver. Metade do DNA de um ser humano é de origem paterna, enquanto a outra metade é herdada da mãe. É devido a essa herança de trechos de DNA que é possível determinar a paternidade de indivíduos.

Dentro da molécula de DNA dos mamíferos, existem pequenas sequências chamadas de VNTR (Variable Number of Tandem Repeats: repetições de sequências de números variáveis) e cada pessoa tem um padrão específico de repetição dessas unidades, que é herdado dos pais. Portanto, um dos métodos de identificação do parentesco entre duas ou mais pessoas é analisar esse padrão repetitivo herdado através de sondas capazes de detectar essas sequências.

O uso das VNTR diminuiu o tempo de espera para o resultado do exame, já que diminuiu a quantidade de DNA para ser analisado. Atualmente, não é preciso analisar todo o genoma dos indivíduos que serão submetidos ao mapeamento genético, mas apenas as regiões VNTR.

Um exame de DNA, ou teste de DNA, é um procedimento laboratorial que analisa a informação genética contida no ácido desoxirribonucleico (DNA) de um indivíduo. Esses testes fornecem informações valiosas sobre a composição genética de uma pessoa, incluindo informações sobre sua ancestralidade, relacionamentos familiares e, em alguns casos, sua predisposição a certas condições de saúde.

Existem vários tipos de exames de DNA, cada um com um propósito específico:

Teste de Ancestralidade: Este tipo de teste de DNA ajuda a traçar a origem geográfica de uma pessoa e a identificar suas raízes ancestrais. Os resultados geralmente indicam a porcentagem de ascendência de diferentes regiões do mundo.

Teste de Parentesco: Esses testes são usados para determinar relações familiares, como paternidade/maternidade, irmãos ou outros parentescos. Eles comparam o DNA de duas ou mais pessoas para verificar se há similaridades genéticas que confirmam o parentesco.

Teste de Saúde e Bem-Estar: Alguns exames de DNA podem fornecer informações sobre a predisposição genética de uma pessoa a certas doenças ou condições de saúde. Isso inclui testes genéticos que podem indicar o risco aumentado de doenças como câncer, diabetes e doenças cardíacas.

Teste de Genoma Completo: Este tipo de teste sequencia todo o genoma de uma pessoa e fornece informações detalhadas sobre sua composição genética. Pode ser usado para pesquisa genética, identificação de mutações raras e avaliação abrangente de riscos de saúde.

Teste de Ancestralidade e Saúde: Alguns testes combinam informações de ancestralidade com informações sobre a predisposição genética a condições de saúde específicas. Isso pode fornecer uma visão abrangente da herança genética de uma pessoa e de possíveis riscos à saúde.

O grau de confiabilidade do exame de DNA é bastante alto, estabelecendo uma certeza de 99,9% de que o resultado encontrado esteja correto. Outra aplicação do mapeamento genético é na medicina forense, para identificar suspeitos utilizando amostras de material genético encontradas em cenas de crimes.

Um exame de DNA pode ser realizado através da técnica de DNA fingerprint. Essa técnica, também conhecida como perfil de DNA ou impressão genética,  é baseada na análise de regiões específicas do DNA de um indivíduo que contêm sequências altamente variáveis, conhecidas como regiões polimórficas. 

O processo de criação de um DNA fingerprint envolve as seguintes etapas:

Coleta da Amostra: Uma amostra de DNA é coletada do indivíduo, geralmente por meio de um cotonete na bochecha, uma amostra de sangue ou outro material biológico. No caso de um exame de paternidade, é preciso coletar não só amostras de material genético do(s) suposto(s) pai(s) e do(s) filho(s), como também da mãe, já que metade do material genético do filho é herdado da mãe.

Extração de DNA: O DNA é extraído da amostra coletada, isolando o material genético de outros componentes celulares.

Enzimas de Restrição: Após a extração, o DNA de cada indivíduo é colocado, separadamente, em contato com enzimas de restrição muito utilizadas na Engenharia Genética. Essas enzimas possuem a capacidade de clivar (quebrar) a molécula de DNA ao encontrar sequências específicas de pares de base, formando, assim, um conjunto de moléculas de DNA separadas em vários pedaços de tamanhos variados.

PCR (Reação em Cadeia da Polimerase): A Reação em Cadeia da Polimerase é usada para amplificar regiões específicas do DNA. Essa técnica cria milhões de cópias do DNA-alvo, facilitando a análise.

Eletroforese em Gel: Os fragmentos de DNA amplificados são então separados por tamanho usando eletroforese em gel. Essa técnica separa os fragmentos com base em seu comprimento, criando um padrão único de bandas.

Análise de DNA: O padrão resultante de bandas de DNA é analisado e comparado com outras amostras de DNA. O padrão é único para cada indivíduo, exceto para gêmeos idênticos que compartilham o mesmo DNA.

Ao final do processo, as moléculas menores tendem a se localizar na região mais baixa do gel, enquanto as moléculas maiores tendem a se concentrar na região inicial da corrida, localizada na parte superior do gel. As concentrações dessas moléculas formam bandas ao longo do gel que, ao ser corado com corantes específicos e submetido à luz UV, pode ser analisado.

Exemplo de um gel de eletroforese corado. As bandas localizadas na parte superior do gel são fragmentos maiores de DNA e as bandas localizadas na região inferior do gel são de fragmentos menores de DNA. 

Sabendo que o padrão observado na coluna do DNA do(s) suposto(s) filho(s) deve ser encontrado do DNA materno e/ou na coluna do DNA do(s) suposto(s) pai(s), os cientistas analisam banda por banda do gel encontrado.

A banda que não for similar entre a mãe e o filho (a mãe possui uma banda e o filho não ou o filho possui uma banda e a mãe não) é, então, comparada entre o filho e o suposto pai. Se as bandas forem semelhantes, isto é, se os indivíduos possuírem o mesmo padrão (ausência ou presença de banda), significa que o DNA é complementar e, portanto, apresenta um grau de parentesco.

Exemplo de um gel de eletroforese para exame de paternidade. Nesse gel o filho recebeu um alelo marcado em verde da mãe e recebeu um alelo marcado em verde do pai. 

As faixas observadas são únicas para cada pessoa e são geradas a partir união do DNA materno presente no óvulo e do DNA paterno presente no espermatozóide no momento da fecundação, por isso, esse processo também é conhecido como impressão digital genética.

Alguns fatores podem interferir no resultado do teste de DNA: 

• Caso algum dos indivíduos já tenha feito transfusão de sangue, isso deve ser avisado no laboratório; 
• Erros na manipulação da amostra podem acusar falso-negativos (quando o resultado do teste é negativo, mas deveria ser positivo); 
• Outro motivo para falso-negativos é a incidência de mutação, mas é um fato muito raro de ocorrer; 
• Um resultado falso-positivo (quando o resultado deu positivo, mas não deveria) ocorre apenas por erros na interpretação ou uso de técnica inadequada, usando poucos marcadores genéticos.

No caso de gêmeos univitelinos, quando o DNA de ambos os irmãos é idêntico, o procedimento para conseguir diferenciar um DNA do outro é mais complexo e demorado. Praticamente todo o genoma precisa ser analisado de ambos os irmãos a fim de buscar mutações que possam ser semelhantes a da amostra comparada. Enquanto o processo de DNA fingerprint leva aproximadamente 24 horas para dar o resultado, no caso de gêmeos univitelinos, o processo pode demorar até 30 dias.

A estrutura do DNA (ácido desoxirribonucleico) é uma estrutura em forma de dupla hélice que carrega a informação genética de todos os seres vivos. A estrutura do DNA foi elucidada pela primeira vez por James Watson e Francis Crick em 1953, e essa descoberta é uma das mais importantes da história da biologia.

SILVERTHORN et. al. Fisiologia Humana. 7ª edição. ArtMed.

GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª edição. Elsevier.

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