Orientador: Eduardo Daruge Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:52:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_GeraldoElias_M.pdf: 1300905 bytes, checksum: 727847fefeb94b489d815161f789fc98 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A utilização de técnicas de triagem como a alternate light source (ALS) é importante para encontrar evidências biológicas em uma cena de crime. O objetivo deste trabalho foi avaliar se a fluorescência do fluido biológico (sangue, sêmen, saliva e urina) depositado em diferentes superfícies sofre variação em função da idade da amostra. A mancha foi iluminada com uma ALS da marca Megamaxx¿ System e fotografada com o auxílio do Canon EOS Utility¿. A análise das imagens foi feita por meio de uma combinação dos programas Adobe Photoshop¿ e ImageJ¿. O Adobe Photoshop¿ foi utilizado para preparar as fotografias para as análises e o ImageJ¿ para registrar o valor do brilho do pixel da imagem. Os dados obtidos foram submetidos na técnica de análise de variância por meio do ajuste de um modelo linear generalizado misto com dois fatores fixos e um terceiro fator, o tempo, analisado como medidas repetidas no formato de efeito aleatório com matriz de covariância do tipo autorregressivo de primeira ordem. Efeitos significativos tiveram suas médias comparadas duas a duas por meio do teste de Tukey. Pode-se concluir que a fluorescência dos fluidos biológicos analisados variaram em função do tempo em que foram expostos. A fluorescência foi menor quando as amostras estavam úmidas e permaneceram constantes quando estavam secas até o tempo máximo analisado (60 dias), independentemente do substrato em que o fluido foi depositado. Portanto, o perito forense pode detectar fluidos biológicos no local do crime usando uma ALS mesmo após vários dias da ocorrência do crime / Abstract: The use of screening techniques, such as an alternative light source (ALS), is important for finding biological evidence at a crime scene. The objective of this study was to evaluate whether biological fluid (blood, semen, saliva, and urine) deposited on different surfaces changes as a function of the age of the sample. Stains were illuminated with a Megamaxx¿ ALS System and photographed with a Canon¿ camera. Adobe Photoshop¿ was utilized to prepare photographs for analysis, and then ImageJ¿ was used to record the brightness values of pixels in the images. Data were submitted to analysis of variance using a generalized linear mixed model with two fixed effects (surface and fluid). Time was treated as a random effect (through repeated measures) with a first-order autoregressive covariance structure. Means of significant effects were compared by the Tukey test. In all tests, a 5% level of significance was established. The fluorescence of the analyzed biological material varied depending on the age of the sample. Fluorescence was lower when the samples were moist. Fluorescence remained constant when the sample was dry, up to the maximum period analyzed (60 days), independent of the substrate on which the fluid was deposited. Therefore, the forensic expert can detect biological fluids at the crime scene using an ALS even several days after a crime has occurred / Mestrado / Odontologia Legal e Deontologia / Mestre em Biologia Buco-Dental

Esta tese é composta por três capítulos. O primeiro capítulo teve por objetivo analisar quais as técnicas de reconstrução nasal mais consistentes em contexto forense através de uma revisão sistemática da literatura. No total, existem 15 métodos de reconstrução nasal descritos na literatura. Para localizar a ponta do nariz e estimar a projeção nasal em indivíduos brasileiros, o método que se demonstrou, em meta-análise, o mais apropriado foi o que considera que o ângulo (ponto Pronasale) formado pelas retas que partem dos pontos Rhinion e Prosthion possui valor aproximado de 90º. O capítulo II teve como propósito testar, mediante análise de imagens tomográficas, o método desenvolvido em indivíduos brasileiros para estimar a localização da ponta do nariz em casos de reconstrução facial forense. De acordo com a técnica, o ângulo (ponta do nariz) formado pela união de retas traçadas a partir dos pontos Rhinion e Prosthion corresponde a 90º. O programa Horos® foi utilizado para analisar as imagens dos exames de tomografia computadorizada de feixe cônico. Os critérios de seleção da amostra foram semelhantes aos utilizados no trabalho que propõe o método, assim como as análises realizadas. Os resultados mostraram que o ângulo de interesse correspondeu em média a 96.5º. Esta diferença resultou em uma inacurácia de aproximadamente 3 mm da localização estimada da ponta do nariz em relação à sua localização real. Em termos práticos, esta diferença não impede o reconhecimento facial. O terceiro capítulo teve o propósito de testar o método proposto para estimar a largura nasal de indivíduos brasileiros em reconstrução facial forense, além de determinar parâmetros em tecido duro para estimar a largura nasal e verificar relações entre o tipo facial e a morfologia do perfil nasal. A amostra foi composta por 246 imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (feminino: 183; masculino: 63). O programa Horos® foi utilizado. As análises em tecido duro foram realizadas na visualização de reconstrução multiplanar com projeção de máxima intensidade igual a zero, e a análise do perfil nasal foi realizada em tecido mole na ferramenta de visualização de superfícies. Os resultados mostram que o método proposto para estimar a largura nasal em brasileiros apresentou uma inacurácia de aproximadamente 1 mm, fato que não interfere no reconhecimento facial. Não houve relação de proporção direta entre a largura do nariz e a abertura piriforme, nem entre a largura do nariz e a distância intercanina, mesmo quando foram consideradas variáveis como sexo, idade e tipo facial. O biótipo facial longo apresentou relação moderada com o perfil nasal reto (r=0.037). / This thesis contains three chapters. The first chapter aimed to conduct a systematic review to analyze what are the most consistent techniques of nasal reconstruction in a forensic context. There are fifteen nasal reconstruction methods described in the literature. To predict the Pronasale point and the nasal projection, the method that considers that the confluence between the lines traced from Rhinion and from Prosthion is an angle (Pronasale point) with a value of 90º presented good results when meta-analysis was performed. The aim of the second chapter was to test, trough CT images, the method developed on a sample of Brazilian subjects to predict the Pronasale point in forensic facial reconstruction. According to this technique, the union of the Rhinion and the Prosthion lines creates an 90º angle (Pronasale point). The software Horos® was used in order to perform the analysis on the cone-beam tomography images. The inclusion criteria of the sample were the same used by the primary study as well as the performed analysis. The results showed a mean value of 96.5º from the projection Pronasale and Rhinion. This difference results in an inaccuracy of approximate 3 mm of the Pronasale point and it is not impeditive for facial recognition of a familiar face. The third chapter aimed to test the method proposed to predict nasal length in Brazilian subjects, to determine hard tissue parameters to predict nasal length and to observe if there was any relation between facial pattern and nasal profile. The sample was composed by 246 cone beam computed tomography (183 female, 63 male). The software Horos® was used. The hard tissue analysis were performed on 3D multiplanar reconstruction with maximum intensity projection equal to zero, and the 3D surface rendering was used to verify the nasal profile in soft tissue. The proposed method to predict nasal length presented an inaccuracy of approximate 1 mm and it certainly does not influence facial recognition of familiar faces. There was no relation between nor nasal length and piriform aperture nor nasal length and intercanine distance even when sex, age and facial type were considered. The long facial type showed moderate relation with strength nasal profile (r=0.037).

Polimorfismos do tipo indel são os mais abundantes depois dos SNPs, representando 3,6 milhões das variantes caracterizadas pelo projeto 1000 Genomes. Com uma distribuição que pode ser estimada em mais de um indel a cada 1000 pb, são facilmente encontrados em regiões de interesse. A baixa taxa de mutação e a possibilidade de desenhar primers alelo-específicos são as principais características dos indels que os diferenciam de STRs. O uso de primers aleloespecíficos na detecção e dosagem de misturas de DNA apresenta maior sensibilidade e acurácia que as técnicas usualmente empregadas. Aqui foram descritos, para 10 lócus indel, pares de primers flanqueadores e alelo-específicos para ambos os alelos (inserção e deleção) e foi realizado o estudo populacional em 160 indivíduos. A determinação de fenótipos e avaliação de especificidade dos primers, dos quais 28 foram específicos, foi realizada por PCR convencional seguida de PAGE. As análises populacionais e forenses mostraram que esses lócus apresentam alta variabilidade (heterozigose de 30-50%) e consequentemente, alta informatividade. Os valores de PIC, PE e PD variaram de 0,2763 a 0,3750; 0,1381 a 0,1875 e 0,4978 a 0,6250 respectivamente. Os valores cumulativos de PCE e PCD foram respectivamente 0,8508 e 0,9999. Assim, esse conjunto de indels é indicado para serem testados na detecção e quantificação de misturas de DNA a partir da amplificação alelo-específica. / Indels polymorphisms are the most abundant after SNPs, representing 3.6 million of the variants characterized by the 1000 Genomes project. With a distribution that can be estimated at more than one indel per 1000 bp, they are easily found in regions of interest. The low mutation rate and the possibility of designing allele-specific primers are the main characteristics of the indels that differentiate them from STRs. The use of allele-specific primers in the detection and dosage of DNA mixtures is more sensitive and accurate than regularly employed techniques. Here, for 10 indel loci, pairs of flanking primers and allele-specific primers, for both alleles (insertion and deletion), were described and a population study was performed on 160 individuals. Determining phenotypes and evaluation of primers specificity, of which 28 were specific, was performed by conventional PCR followed by PAGE. In population and forensic analysis, these loci showed high variability (heterozygosis of 30-50%) and consequently high informativeness. The values of PIC, PE and PD ranged from 0.2763 to 0.3750, 0.1381 to 0.1875 and 0.49978 to 0.6250 respectively. Combined values of PCE and PCD were respectively 0.8508 and 0.9999. Thus, this set of indels is indicated to be tested for detection and quantification of DNA mixtures using the allele-specific amplification method.

Esta tese apresenta os estudos e esforços visando ao desenvolvimento de sensores químicos para aplicações diversas na área forense. Foram desenvolvidos métodos eletroanalíticos para detecção e quantificação de alguns compostos comumente encontrados na adulteração de amostras de drogas de abuso (procaína, fenacetina, aminopirina, paracetamol, levamisol), além da cocaína e estudos fundamentais sobre o comportamento eletroquímico desses compostos. Empregaram-se também métodos eletroquímicos para quantificação de compostos tóxicos e perigosos como explosivos (ácido pícrico) e melamina por exemplo. Os trabalhos utilizando sensores eletroquímicos contemplam modificações eletroquímicas das superfícies eletródicas, utilização de sensores com polímeros molecularmentes impressos (MIP) e eletrodos descartáveis em papel utilizando diferentes técnicas voltamétricas e amperométricas, eletrodo disco rotatório (EDR) e microbalança de cristal de quartzo. Além da fabricação de dispositivos analíticos descartáveis em papel empregando detecção eletroquímica utilizou-se também a detecção colorimétrica para quantificação de alguns dos principais adulterantes de amostras de apreensão de cocaína, como procaína e fenacetina, bem como análises e discriminações de compostos explosivos (peroxi e nitro compostos) nessas plataformas portáteis e de baixo custo. Os métodos foram sempre desenvolvidos visando característicos como: facilidade, praticidade, baixo custo e portabilidade para análises diretamente no local de medida com mínima infraestrutura laboratorial. Por fim, são apresentados alguns estudos realizados durante estágio de pesquisa no exterior (Universidade da Califórnia - San Diego (UCSD)) na área de Wearable Sensors, em que foram desenvolvidos métodos para análises de micronutrientes no suor (zinco) e um metabólito (ácido úrico) na saliva usando sensores aplicados diretamente no corpo humano. / This thesis shows studies and efforts to the development of chemical sensors for different applications in the forensic field. Electroanalytical methods were developed for detection and quantification of some compounds (procaine, phenacetin, aminopyrine, acetaminophen, levamisole) commonly found in the drug of abuse adulteration process and cocaine, as well as, fundamental studies about the electrochemical behavior of these compounds. It was also employed electrochemical methods for quantification of hazardous compounds such as explosives (picric acid) and melamine. Analytical methods with electrochemical sensors included electrochemical modification of electrodic surfaces, molecularly imprinted polymers (MIP), and paper disposable electrochemical devices using different voltammetric and amperometric techniques, rotating disc electrode (RDE) and quartz crystal microbalance. In addition to the fabrication of paper disposable analytical devices with electrochemical detection, it was also used the colorimetric detection to quantify some of the major adulterants in cocaine seizure samples, such as procaine and phenacetin, as well as analysis and discrimination of explosive compounds (peroxy and nitro explosives) in these low cost portable platforms. All proposed methods were always developed aming at theses characteristics: ease, convenience, low cost and portability for analysis directly at the measurement site with minimal laboratory infrastructure. Finally, we presented some studies conducted during research internship abroad (University of California - San Diego (UCSD)) in the area of Wearable Sensors, which have been developed methods for micronutrient analysis in sweat (Zn) and a metabolite (Uric Acid) in saliva using sensors applied directly to the human body

Nesta pesquisa de doutorado foi desenvolvida uma metodologia de análise e interpretação de dados GPR (Ground Penetrating Radar) empregando a tomografia de micro-ondas. Esta ferramenta foi empregada com o objetivo de detectar e estimar a geometria de alvos que simulam artefatos comumente encontrados em sítios arqueológicos brasileiros e de um alvo orgânico que simula um corpo humano em decomposição visando estudos forenses sob condições controladas. Os dados de interesse arqueológico foram adquiridos sobre o Sítio Controlado de Geofísica Rasa (SCGR) do IAG/USP. Os dados de interesse forense foram adquiridos sobre um experimento controlado conduzido no campus da USP em Pirassununga (SP), onde um porco de aproximadamente 80 kg foi enterrado e a sua decomposição foi monitorada com o método GPR ao longo de 18 meses. Os cálculos necessários para a execução da inversão dos dados GPR através da tomografia foram implementados em linguagem Matlab, juntamente com ferramentas de remoção de background que se mostraram úteis para auxiliar a interpretação dos resultados. O programa de imageamento tomográfico foi validado a partir de dados sintéticos gerados no software GprMax a partir de modelos que simulam os alvos de interesse arqueológico instalados no SCGR. A geometria dos alvos do SCGR pôde ser bem estimada, exceto pelo alvo representado pelo muro de tijolos. Feições no solo associadas às escavações para instalação dos alvos puderam ser observadas com clareza nas imagens tomográficas. A geometria do porco, bem como o processo de decomposição foram mapeados através da tomografia mesmo em condições de baixo contraste entre as suas propriedades elétricas e as do solo. Em ambos os casos estudados as imagens tomográficas de dados GPR de 270 MHz, 400 MHz e 900 MHz permitiram extrair mais informações acerca dos alvos do que pelo uso do processamento convencional. Os resultados mostram que a tomografia de micro-ondas possui um grande potencial para aplicação em sítios arqueológicos brasileiros, bem como para aplicações forenses. / In this research a methodology for analysis and interpretation of GPR (Ground Penetrating Radar) data using microwave tomography was developed. This tool was used for detection and geometry evaluation of targets which simulate artifacts usually found at Brazilian archaeological sites and also of one organic target which simulates a decomposing human body for forensic studies under controlled conditions. The data of archaeological interest were acquired on the Geophysical Test Site (SCGR) at IAG/USP. The data of forensic interest were acquired on an experiment developed at the USP campus in Pirassununga (SP) city. In this experiment a pig with about 80 kg was buried and its decomposition was monitored through GPR profiles during 18 months. The calculations required for the GPR data inversion through microwave tomography were implemented in Matlab language, with background removal tools which were helpful for the interpretation of resulting images. The tomographic imaging program was validated using synthetic data generated by the software GprMax. The models simulate targets of archaeological interest buried at the SCGR. The geometry was well estimated for all the targets, except for the brick wall. Ground features associated to excavations done for the installation of the targets were clearly observed in the tomographic images. The pig geometry and its decomposition process were mapped through microwave tomography even under conditions of low contrast between its electric properties and those from the soil. In both studied cases the tomographic images from GPR data of 270 MHz, 400 MHz and 900 MHz allowed to extract more information about the targets than just using the conventional processing. The results show that microwave tomography has a great potential to be applied at Brazilian archaeological sites, as well as for forensic applications.

Esta tese apresenta os estudos e esforços visando ao desenvolvimento de sensores químicos para aplicações diversas na área forense. Foram desenvolvidos métodos eletroanalíticos para detecção e quantificação de alguns compostos comumente encontrados na adulteração de amostras de drogas de abuso (procaína, fenacetina, aminopirina, paracetamol, levamisol), além da cocaína e estudos fundamentais sobre o comportamento eletroquímico desses compostos. Empregaram-se também métodos eletroquímicos para quantificação de compostos tóxicos e perigosos como explosivos (ácido pícrico) e melamina por exemplo. Os trabalhos utilizando sensores eletroquímicos contemplam modificações eletroquímicas das superfícies eletródicas, utilização de sensores com polímeros molecularmentes impressos (MIP) e eletrodos descartáveis em papel utilizando diferentes técnicas voltamétricas e amperométricas, eletrodo disco rotatório (EDR) e microbalança de cristal de quartzo. Além da fabricação de dispositivos analíticos descartáveis em papel empregando detecção eletroquímica utilizou-se também a detecção colorimétrica para quantificação de alguns dos principais adulterantes de amostras de apreensão de cocaína, como procaína e fenacetina, bem como análises e discriminações de compostos explosivos (peroxi e nitro compostos) nessas plataformas portáteis e de baixo custo. Os métodos foram sempre desenvolvidos visando característicos como: facilidade, praticidade, baixo custo e portabilidade para análises diretamente no local de medida com mínima infraestrutura laboratorial. Por fim, são apresentados alguns estudos realizados durante estágio de pesquisa no exterior (Universidade da Califórnia - San Diego (UCSD)) na área de Wearable Sensors, em que foram desenvolvidos métodos para análises de micronutrientes no suor (zinco) e um metabólito (ácido úrico) na saliva usando sensores aplicados diretamente no corpo humano. / This thesis shows studies and efforts to the development of chemical sensors for different applications in the forensic field. Electroanalytical methods were developed for detection and quantification of some compounds (procaine, phenacetin, aminopyrine, acetaminophen, levamisole) commonly found in the drug of abuse adulteration process and cocaine, as well as, fundamental studies about the electrochemical behavior of these compounds. It was also employed electrochemical methods for quantification of hazardous compounds such as explosives (picric acid) and melamine. Analytical methods with electrochemical sensors included electrochemical modification of electrodic surfaces, molecularly imprinted polymers (MIP), and paper disposable electrochemical devices using different voltammetric and amperometric techniques, rotating disc electrode (RDE) and quartz crystal microbalance. In addition to the fabrication of paper disposable analytical devices with electrochemical detection, it was also used the colorimetric detection to quantify some of the major adulterants in cocaine seizure samples, such as procaine and phenacetin, as well as analysis and discrimination of explosive compounds (peroxy and nitro explosives) in these low cost portable platforms. All proposed methods were always developed aming at theses characteristics: ease, convenience, low cost and portability for analysis directly at the measurement site with minimal laboratory infrastructure. Finally, we presented some studies conducted during research internship abroad (University of California - San Diego (UCSD)) in the area of Wearable Sensors, which have been developed methods for micronutrient analysis in sweat (Zn) and a metabolite (Uric Acid) in saliva using sensors applied directly to the human body

Nesta pesquisa de doutorado foi desenvolvida uma metodologia de análise e interpretação de dados GPR (Ground Penetrating Radar) empregando a tomografia de micro-ondas. Esta ferramenta foi empregada com o objetivo de detectar e estimar a geometria de alvos que simulam artefatos comumente encontrados em sítios arqueológicos brasileiros e de um alvo orgânico que simula um corpo humano em decomposição visando estudos forenses sob condições controladas. Os dados de interesse arqueológico foram adquiridos sobre o Sítio Controlado de Geofísica Rasa (SCGR) do IAG/USP. Os dados de interesse forense foram adquiridos sobre um experimento controlado conduzido no campus da USP em Pirassununga (SP), onde um porco de aproximadamente 80 kg foi enterrado e a sua decomposição foi monitorada com o método GPR ao longo de 18 meses. Os cálculos necessários para a execução da inversão dos dados GPR através da tomografia foram implementados em linguagem Matlab, juntamente com ferramentas de remoção de background que se mostraram úteis para auxiliar a interpretação dos resultados. O programa de imageamento tomográfico foi validado a partir de dados sintéticos gerados no software GprMax a partir de modelos que simulam os alvos de interesse arqueológico instalados no SCGR. A geometria dos alvos do SCGR pôde ser bem estimada, exceto pelo alvo representado pelo muro de tijolos. Feições no solo associadas às escavações para instalação dos alvos puderam ser observadas com clareza nas imagens tomográficas. A geometria do porco, bem como o processo de decomposição foram mapeados através da tomografia mesmo em condições de baixo contraste entre as suas propriedades elétricas e as do solo. Em ambos os casos estudados as imagens tomográficas de dados GPR de 270 MHz, 400 MHz e 900 MHz permitiram extrair mais informações acerca dos alvos do que pelo uso do processamento convencional. Os resultados mostram que a tomografia de micro-ondas possui um grande potencial para aplicação em sítios arqueológicos brasileiros, bem como para aplicações forenses. / In this research a methodology for analysis and interpretation of GPR (Ground Penetrating Radar) data using microwave tomography was developed. This tool was used for detection and geometry evaluation of targets which simulate artifacts usually found at Brazilian archaeological sites and also of one organic target which simulates a decomposing human body for forensic studies under controlled conditions. The data of archaeological interest were acquired on the Geophysical Test Site (SCGR) at IAG/USP. The data of forensic interest were acquired on an experiment developed at the USP campus in Pirassununga (SP) city. In this experiment a pig with about 80 kg was buried and its decomposition was monitored through GPR profiles during 18 months. The calculations required for the GPR data inversion through microwave tomography were implemented in Matlab language, with background removal tools which were helpful for the interpretation of resulting images. The tomographic imaging program was validated using synthetic data generated by the software GprMax. The models simulate targets of archaeological interest buried at the SCGR. The geometry was well estimated for all the targets, except for the brick wall. Ground features associated to excavations done for the installation of the targets were clearly observed in the tomographic images. The pig geometry and its decomposition process were mapped through microwave tomography even under conditions of low contrast between its electric properties and those from the soil. In both studied cases the tomographic images from GPR data of 270 MHz, 400 MHz and 900 MHz allowed to extract more information about the targets than just using the conventional processing. The results show that microwave tomography has a great potential to be applied at Brazilian archaeological sites, as well as for forensic applications.

Mestrado em Ciências Forenses / Master Degree Course in Forensic Sciences / A possibilidade de analisar amostras com quantidades exíguas de material genético (amostras Low Copy Number ou LCN), em que estão presentes apenas algumas células, tem alterado a forma de encarar a cena do crime. Alguns vestígios que até agora não eram considerados como susceptíveis de proporcionarem resultados, podem actualmente ser analisados com sucesso. As impressões digitais são um bom exemplo. Estes vestígios apresentam um baixo número de células, permitindo apenas recuperar quantidades de DNA inferiores a 100 pg. Assim, para a análise do DNA nuclear, é necessário implementar sistemas muito sensíveis que consistem, habitualmente, no aumento do número de ciclos da PCR. Contudo, alguns artefactos são produzidos, tornando difícil a interpretação dos electroforectogramas. Neste trabalho pretendeu-se comparar a aplicação do estudo de STR autossómicos, Y-STR e miniSTR na análise genética de impressões digitais, partindo do conceito do aumento do número de ciclos como estratégia para se obter maior sensibilidade. Procedeu-se também à amplificação total do genoma e nested-PCR, como métodos alternativos ao aumento do número de ciclos. Adicionalemente, neste estudo tentou-se perceber a influência dos principais métodos reveladores de impressões digitais (cianoacrilato, pó magnético e pó branco) na análise do DNA. Os resultados mostram que o aumento do número de ciclos é a melhor opção como método para aumentar a sensibilidade. Constata-se também que o DNA extraído de impressões digitais encontra-se parcialmente degradado, obtendo-se diferenças significativas entre loci com fragmentos de amplificação menores e maiores do que 200 pb. Dos diferentes marcadores caracterizados verifica-se que, em termos de percentagem de alelos detectados, os miniSTR proporcionam os melhores resultados. Por outro lado, os Y-STR parecem altamente sensíveis à degradação ou presença de inibidores, pelo que são menos robustos para este tipo de análises. Verifica-se também que os perfis LCN são drasticamente afectados por artefactos, principalmente os derivados de variação estocástica, como o allele dropout e o desequilíbrio heterozigótico. A determinação de perfis de consenso permite reduzir alguns destes artefactos. Dos métodos de revelação estudados, o cianoacrilato é o que apresenta menor influência na análise e, pelo contrário, o pó branco provoca os resultados mais negativos. / The possibility to perform low copy number DNA typing, when just a few cells are available, as changed the way how crime scene investigations is faced. Nowadays it is possible to successfully type some evidence that couldn t be considered until now. Fingerprints are a good example of those. Since that just a few cells are present in this evidence (enabling recovery of low quantities of DNA, fewer than 100pg) just very sensitive systems can detect nuclear DNA. The most used method is definitely increasing the number of PCR cycles. However, increased occurrence of stutters and artifacts that reduced the quality of the DNA profile is normally observed. The present work aimed to compare the application of autosomic STR, Y-STR and miniSTR markers, based on the concept of increased number of PCR cycles as a strategy to achieve more sensitivity. Some other methods, such as whole genome amplification and nested-PCR, were also evaluated as an alternative way to reach the desired sensitivity. Another goal was to determine the influence of several reagents for developing latent fingerprints (cyanoacrylate fuming, magnetic powder and white powder) in DNA typing. The results shows that increasing the number of PCR cycles still is the best way to attain the required sensitivity. Moreover we could realize that DNA was partially degraded, once there were observed significant differences between loci larger and smaller than 200bp. Among all markers miniSTR showed to perform the best results in terms of detected alleles percentage. On the other hand, Y-STR seemed to be highly affected in the presence of degraded DNA and PCR inhibitors, which makes them less robust for these analyses. LCN profiles are significantly affected by artifacts, like allele dropout and heterozygous imbalance, derived from stochastic fluctuation. Reporting consensus profiles reduces artifact inherent errors. Finally, cyanoacrylate proved to have a minimum negative effect on DNA profiling, while white powder was the worst reagent.

Produzidos pela inserção ou deleção de um ou mais nucleotídeos em um ou ambos os cromossomos homólogos, os marcadores InDel são os polimorfismos mais abundantes depois dos SNPs. Apresentam baixa taxa de mutação quando comparados a outros polimorfismos, ampla distribuição no genoma, simples e rápida genotipagem e frequências alélicas diferentes entre populações distintas. Além disso, uma aplicação relevante dos InDel é a possibilidade de se direcionar a amplificação de sequências alvo específicas, através do desenho de primers que se ligam com regiões de interesse e amplifiquem alelos específicos em um lócus, capacidade esta que melhora a detecção e quantificação do DNA, inclusive do DNA fetal na circulação materna. Apesar de marcadores autossômicos serem os mais utilizados para estudos de mistura em populações, o cromossomo X tem ganhado significativa importância em estudos populacionais e de genética forense, graças ao seu padrão especial de transmissão, a uma deriva genética menor e à sua menor taxa de recombinação. Dessa forma, marcadores genéticos do cromossomo X têm potencial de apresentar parâmetros forenses mais eficientes do que autossômicos em casos de investigação complexa de parentesco, complementar informações fornecidas pelos autossomos e permitir identificar haplótipos com mais facilidade. Neste trabalho, propomos a seleção e descrição formal de um número adequado de lócus do tipo InDel bialélicos ligados ao cromossomo X que possam ser aplicados em estudos de análises populacionais, a fim de complementar os trabalhos de padronização de conjuntos de InDel autossômicos anteriormente desenvolvidos neste laboratório. Foram selecionados sete lócus do cromossomo X que formam dois blocos de haplótipos. Primers flanqueadores e inserção-específicos desenhados para estes lócus tiveram suas condições de PCR convencional padronizadas e foram aplicados na análise fenotípica de uma amostra da população urbana brasileira, composta por 80 trios (Mãe-Filha(o)-Pai), para estimar parâmetros populacionais e de interesse forense. A estimativa das frequências alélicas dos lócus revelou que o alelo inserção é mais frequente para todos os lócus estudados, com exceção do lócus MIDX550. Foram encontrados 60 haplótipos, com o mais frequente correspondendo a 7,5%. Os parâmetros forenses gerados com base nestes lócus estudados mostraram-se eficazes, todos com heterozigose acima de 0,2. Não é possível fornecer afirmações definitivas sobre a paternidade com estes lócus, uma vez que não foi encontrado nenhuma Probabilidade Média de Paternidade W > 99,99%. Entretanto, se combinados com outras informações que aumentem seu poder de discriminação, integrados em painéis e combinados com marcadores autossômicos, os lócus analisados neste trabalho são capazes de fornecer alta informatividade na identificação humana, ancestralidade e quantificação e dosagem de misturas desbalanceadas de DNA. / Originated by the insertion or deletion of one or more nucleotides in one or both homologous chromosomes, InDel markers are the polymorphisms more abundant after SNPs. They have a low mutation rate when compared to other polymorphisms, wide spreading in the genome, simple and rapid genotyping and distinct allelic frequencies between different populations. In addition, a relevant application of the InDel is the possibility to target a specific sequence in PCR, by designing primers that anneal to the regions of interest and amplify specifics alleles in that locus, which improves the DNA detection and quantification in DNA mixtures situations, including fetal DNA in the maternal circulation. Despite being the autosomic markers the most used for DNA mixtures in populations studies, the X chromosome has significant importance in population and forensic genetics studies, thanks to its special transmission pattern, to a lesser genetic drift and to the lower recombination rate. Thus, the genetic markers of the X chromosome have the potential to generate more efficient parameters than the autosomal ones in cases of complex kinship invetigation, adding information in that provided by the autosomes and allow haplotypes with more easily identification. In this work, we propose the selection and formal description of a set of biallelic X-InDel loci that can be applied in population analysis, to complement the standardization work of autosomes InDel sets previously developed in this laboratory. Seven loci of the X chromosome forming two haplotypes blocks were selected. We standardized flanking and insertion-specific primers designed for these loci in conventional PCR conditions. Then, these primers were applied in the phenotypic analysis of a brazilian urban population sample, composed of 80 trios (MotherChild-Father), to estimate the population and forensic interest parameters. The estimation of allele frequencies of loci showed that the insertion allele is more frequent for all the loci studied, with the exception of the MIDX550 locus. Sixty haplotypes were found, most frequently corresponding to 7.5%. The forensic parameters generated for these loci were effective, all with heterozygosis above 0.2. It was not possible to provide statements about paternity with these loci, since no Average Paternity Probability W> 99.99% was found. However, combined with other information that increase its power of discrimination, integrated in panels and combined with the autosomal markers, the analyzed loci in this work are able to provide high informativity for human identification, ancestrality and quantification and dosage of unbalanced DNA mixtures.

Orientador: Adriane Pinto Wasko / Resumo: O Brasil apresenta umas das maiores diversidades de avifauna do mundo, sendo estimada a ocorrência de 1.919 espécies distribuídas em todo seu território. Entretanto, a destruição de habitats, poluição e captura excessiva, muitas vezes associadas ao comércio ilegal, têm levado a um declínio no número de indivíduos desse grupo animal. Uma das formas de combater esse tipo de crime ambiental e de reverter ou minimizar seus efeitos concerne à implementação de um banco de dados forenses com registros de ocorrências e informações biológicas sobre os animais apreendidos e desenvolvimento de ações de conscientização da população sobre esta problemática. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver estratégias multidisciplinares para a proteção jurídica à conservação biológica de aves oriundas do tráfico de animais. Amostras de DNA de aves comercializadas ilegalmente e encaminhadas ao Centro de Medicina e Pesquisa em Animais Silvestres (CEMPAS), mantido pela Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Estadual Paulista, foram utilizadas para geração de perfis genéticos sexo-específicos, por meio da amplificação de segmentos dos genes CHD-Z e CHD-W (Chromo Helicase DNA Binding). Adicionalmente, perfis de duas subespéciesde papagaio-verdadeiro (Amazona aestiva aestiva e Amazona aestiva xanthopteryx foram gerados por meio da amplificação e sequenciamento nucleotídico de segmentos dos genes mitocondriais citocromo C oxidase subunidade I (COI) e citocrom... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brazil has one of the largest avifauna diversity in the world, with estimated 1,919 species distributed throughout its territory. However, habitat destruction, pollution and over-harvesting, often associated with illegal trade, have led to a decline in the number of individuals of this animal group. One possible approach to combat this type of environmental crime and to reverse or minimize its effects concerns the implementation of a forensic database with records of occurrences and biological information about the captured animals and the development of actions to raise population awareness about this problem. Therefore, the present work aimed to develop multidisciplinary strategies for the legal protection to the biological conservation of birds originated from the animal traffic. DNA samples of illegally traded birds, that were sent to the Center for Medicine and Research in Wild Animals (CEMPAS) maintained by the Faculty of Veterinary Medicine and Animal Science of the São Paulo State University, were used to generate sex-specific genetic profiles, through the amplification of segments of the CHD-Z and CHD-W (Chromo Helicase DNA Binding) genes. In addition, profiles of two subspecies of the Blue-fronted Amazon (Amazona aestiva aestiva and Amazona aestiva xanthopteryx) were generated, through amplification and nucleotide sequencing of segments of the mitochondrial genes cytochrome C oxidase subunit I (COI) and cytochrome b (CYB) and a segment of the 5S ribosomal DNA gene (... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor