Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Novas metodologias de análise molecular voltadas para estudos populacionais, clínicos, evolutivos, da biodiversidade e identificação forense foram desenvolvidas com base em marcadores microssátelites ou STR Short Tandem Repeats. Os marcadores STR, que estão amplamente espalhados nos genomas e se caracterizam por apresentar alto grau de polimorfismo, podem ser analisados a partir da amplificação por PCR (Reação em Cadeia da polimerase). A análise foi facilitada a partir do desenvolvimento de sistemas de amplificação simultânea de múltiplos STR (multiplex STR) e com a detecção automatizada dos produtos de amplificação marcados por fluorescência. Recentemente, o uso de marcadores STR do cromossomo X (X-STR) tornou-se significativo na prática forense. Devido ao seu modo de transmissão, os X-STR são úteis em situações particulares de investigação de relações de parentesco, apresentando vantagens sobre o uso de STR autossômicos. Este estudo teve como principal objetivo o desenvolvimento e validação de sistema multiplex, denominado LDD (X-STR) Decaplex, capaz de amplificar dez loci X-STR (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 e DXS10101) para aplicação em genética populacional, identificação e análises forenses. Utilizando o LDD (X-STR) Decaplex 170 indivíduos autodenominados afrodescendentes, não aparentados geneticamente, foram genotipados. As freqüências alélicas e genotípicas não apresentaram desvio do equilíbrio de Hardy-Weinberg e estão em concordância com aquelas observadas em outros estudos. Os haplótipos observados foram únicos em indivíduos de amostra masculina. A análise de desequilíbrio de ligação não revelou associação entre os marcadores X-STR. A diversidade genética foi elevada, variando entre 0,6218 para o locus DXS7133 a 0,9327 para o locus DXS8377. Os parâmetros de Probabilidade de Vinculação (PV), Índice de Vinculação (IV), Poder de Exclusão (PE), Poder de Discriminação e Razão de Verossimilhança foram também elevados, demonstraram que os dez X-STRs são altamente polimórficos e discriminativos na população estudada. A concentração mínima de DNA para a amplificação dos loci do LDD (X-STR) Decaplex é de 0,5 ng e verificamos que amplificação por PCR pode ser afetada quando são adicionados mais de 5 ng de DNA nas reações. Os percentuais de bandas stutter foram elevados para os loci DXS7132 e DXS8377. No teste de reprodutibilidade observamos consistência entre as tipagem de diferentes amostras biológicas, incluindo as de restos mortais. No teste de mistura a proporção limite em que observamos a coexistência de duas espécies biológicas foi de 2,5:1ng (feminino-masculino). Os resultados evidenciaram que os loci do LDD (X-STR) Decaplex são altamente informativos, consistindo, em conjunto, uma ferramenta importante em estudos de identificação humana e de relações de parentesco. / New molecular analysis technologies used to evolving clinic and population studies of biodiversity and forensic identification have been developed based on microsatellite markers or STR Short Tandem Repeats. These STR markers, which are widely spread on genomes and characterized by their high degree of polymorphism, can be analyzed by PCR (Polymerase Chain Reaction) amplification technology. This analysis was facilitated from the development of simultaneous amplification system of multiples STR (multiplex STR) and automatic detection of amplification products by fluorescence. Lately, the use of STR markers of chromosome X (X-STR) has become significant in forensic practice. Due to their transmission ways, X-STR are useful at especial kinship investigation, showing advantages in relation to the use of STR autosomal. This study main focus was the development and validation of the multiplex system called LDD (X-STR) Decaplex, which was able to amplify ten X-STR loci (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 and DXS10101) in order to be used in population genetics application, identification and forensic analysis. By using LDD (X-STR) Decaplex 170, individuals, who were self-appointed Africandescendants and genetically unrelated, were genotyped. Allele and genotype frequencies have not shown Hardy-Weinberg equilibrium deviation and are in agreement with the ones observed in other studies. The observed haplotypes were unique in male individual samples. The linkage disequilibrium analysis has not shown any association among the X-STR markers. The genetic diversity was high, ranging from 0.6218 (DXS7133 locus) to 0.9327 (DXS8377 locus). The parameters of Probability of Relatedness (PR), Avuncular Index (AI), Power of Exclusion (PE), Power of Discrimination and Likelihood Ratios were also high, showing that these ten X-STRs are highly polymorphous and discriminating on the studied population. The minimum DNA concentration for the amplification of the LDD (X-STR) Decaplex loci is 0.5 ng and it was also verified that the PCR amplification can be affected when more than 5 ng of DNA are added to the reactions. The "stutter" bands percentages were high to DXS7132 and DXS8377 loci. At the reproducing test, consistency among typing of different biological samples was observed, including the ones from remains. At the mixing test, the limit proportion in which two biological species coexisted was 2.5:1 ng (female-male). The results point out that LDD (X-STR) Decaplex loci are able to provide many important piece of information which, as a whole, are a very important tool at human identification and of kinship studies.

Submitted by DANILO FAUSTINO BRAGANHOLI null (danilobraganholi@hotmail.com) on 2016-02-26T18:28:02Z No. of bitstreams: 1 TESE DOUTORADO DANILO FINAL.pdf: 5854320 bytes, checksum: 574fd8d3f97ad7193fe8490f98829058 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-02-29T13:48:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 braganholi_df_dr_araiq.pdf: 5854320 bytes, checksum: 574fd8d3f97ad7193fe8490f98829058 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-29T13:48:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 braganholi_df_dr_araiq.pdf: 5854320 bytes, checksum: 574fd8d3f97ad7193fe8490f98829058 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os marcadores STR são os mais utilizados na rotina de identificação humana e genética forense, entretanto, os marcadores INDELs vem chamando a atenção dos pesquisadores desta área, pois sua análise pode ser uma ferramenta interessante por serem analisados com um fragmento menor que os STR e apresentarem baixa taxa de mutação, podendo ser utilizados na identificação de indivíduos e na avaliação de ancestralidade. Neste trabalho, caracterizamos as populações brasileiras dos estados de São Paulo e Espírito Santo pela análise de marcadores INDEL através de dois sistemas: 38 HID-INDELs, verificando a eficiência forense nas duas populações e comparando os dados com os de STRs rotineiramente utilizados na população de São Paulo; e 46 AIM-INDELs, avaliando as proporções de ancestralidade nas duas populações, e comparando os dados com os de marcadores uniparentais na população do Espírito Santo. Ambos os métodos foram eficientes para suas respectivas finalidades, sendo que o sistema 38 HID-INDELs apresentou alto poder de discriminação, para Espírito Santo (PD = 0,9999999999999990) e para São Paulo (PD = 0,999999999999994); e o sistema 46 AIM-INDELs confirmou a miscigenação das populações estudadas, e neste caso, com maior ancestralidade genética de europeus, em comparação a africanos e nativo-americanos. Além disso, inserimos o marcador amelogenina no sistema multiplex 38 HID-INDELs como uma ferramenta complementar para identificação de sexo de amostras degradadas. / The STR markers are the most used in routine of human identification and forensic genetics, however, INDEL markers has attracted the attention of those researchers in this area, because their analysis can be an interesting tool to be analyzed with a smaller fragment that STR and to present low mutation rate, may be used to identify individuals and evaluating ancestry. In this work, we characterized the Brazilian populations of the states of São Paulo and Espírito Santo by INDEL markers analysis through two systems: 38 HID-INDELs, checking the forensic efficiency in this two populations and comparing the data with STRs routinely used in São Paulo population; and 46 AIM-INDELs, assessing the proportions of ancestry in this two populations, and comparing the data with uniparental markers in Espírito Santo population. Both methods were effective for their respective purposes, the 38 HID- INDELs system showed high discrimination power to Espírito Santo (PD = 0.9999999999999990) and to São Paulo (PD = 0.999999999999994); and the 46 AIM- INDELs system confirmed the mixing of the populations studied, and in this case , with greater genetic ancestry of europeans, compared to africans and native americans. In addition, we insert the amelogenin marker in the 38 HID-INDELs multiplex system as a complementary tool to identificate the sex of degraded samples.

Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio de comparação com fotografias ante-mortem, a acuracidade da reconstrução facial forense manual e computadorizada de brasileiros adultos utilizando-se o método de Manchester. Foram reconstruídos os rostos a partir de 08 crânios, 04 femininos e 04 masculinos que foram exumados no Cemitério Municipal Necrópole do Campo Santo-Guarulhos/São Paulo. Esse estudo se justificou para possibilitar a utilização do método de Manchester considerando-se as profundidades de tecidos moles estabelecidas para brasileiros. Oito réplicas de gesso para a reconstrução manual, e oito modelos virtuais em 3D, obtidos por meio de tomografia para a computadorizada foram levados para o Centro de Anatomia e Identificação Humana da Universidade de Dundee/Escócia/Reino Unido. Utilizou-se argila para a manual e a tecnologia Sensable por meio do programa de computador FreeForm Modelling Plus, e do dispositivo tátil Phantom Haptic Desktop para a computadorizada. Avaliou-se a acuracidade das 16 reconstruções resultantes por meio de dois métodos: fotografias das reconstruções produzidas foram mostradas para 100 voluntários, que foram convidados a escolher o sujeito da fotografia em vivo quando incluído com outros cinco sujeitos aleatoriamente selecionados; e por meio de teste de semelhança, que comparou a fotografia da reconstrução com a do sujeito alvo lado a lado, o que foi feito também com dois sujeitos controle. Embora em ambos os testes os sujeitos alvo tiveram o melhor desempenho no número de acertos e no grau de semelhança, as reconstruções manuais obtiveram um melhor desempenho e o maior nível de acerto foi de 90% em um caso no teste de reconhecimento, enquanto na computadorizada foi de 81%. Este estudo demonstrou que o método de manchester em brasileiros, assim como o FreeForm Modelling Plus são ferramentas úteis e adequadas para o uso em reconstrução facial com níveis de sucesso muito significativos. / The aim of this study was to evaluate, by comparison with antemortem photographs, the accuracy of manual and computerized forensic facial reconstruction of adult Brazilians using the Manchester method. The faces were reconstructed from 08 skulls, 04 female and 04 male that were exhumed at the Municipal Cemitery Necropolis of Campo Santo-Guarulhos/Sao Paulo. This study is justified to allow the use of the Manchester method considering the soft tissue depths from Brazilian people. Eight plaster replicas made for manual reconstructions and eight 3D virtual models, obtained by tomography for computerized were taken to the Centre for Anatomy and Human Identification at the University of Dundee/Scotland/UK. Clay was used for the manual and the SensAble technology through the FreeForm Modeling Plus software and the tactil device Phantom Haptic Desktop for the computerized. The accuracy of 16 reconstructions resulting was evaluated by two methods: images of the reconstructions were produced and shown to 100 volunteers who were asked to choose the subject of photography in vivo when included with other five subjects randomly selected; and by the resemblance test, comparing the photograph of the reconstruction with the subject\'s target side by side, which was also done with two control subjects. Although in both tests the 08 subjects achieved the best results in the number of correct answers and in the degree of resemblance, the manual reconstruction achieved a better performance and the higher level of accuracy in one case was 90% in recognition test, while the computerized was 81%. This study showed that the Manchester method in Brazilians, as well as the FreeForm Modeling Plus are usefull and adequate tools for use in facial reconstruction with very significant levels of success.

No estudo das marcas de mordidas, os materiais biológicos relacionados à Odontologia, como o dente e saliva, são analisados por meio de evidências físicas (análise métrica e/ou emparelhamento físico) e evidências biológicas (análise de DNA). A partir de ambos os métodos pode-se estabelecer a identidade de um indivíduo, podendo assim, nas investigações forenses, apontar, ou mesmo identificar, um suspeito em uma cena de crime. O presente trabalho aplicou quatro métodos de análise física nas marcas de mordida produzidas em queijos e chocolates, bem como obter a recuperação de DNA, extraídos da saliva destes alimentos mordidos e de garrafas de água consumidas. Para tal, 20 participantes (10 do sexo masculino e 10 do sexo feminino) morderam cinco pedaços de queijo, cinco pedaços de chocolate e beberam em cinco garrafas de água, totalizando 15 amostras para cada um. As amostras produzidas foram armazenadas e analisadas em diferentes intervalos de temperatura (ambiente e geladeira) e tempo (imediato, três dias e sete dias). Na análise física, os métodos aplicados foram: análise métrica utilizando um paquímetro digital (Digital Caliper, Cixi Xinzheng Trade Co., Ltd., Zhejiang, China); análise métrica utilizando o software ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, Maryland); sobreposição manual; e a sobreposição digital por meio do software Adobe Photoshop (Adobe Systems, Inc., Mountain View,California, USA). Na análise biológica foram realizadas as seguintes etapas do exame de DNA: coleta da saliva pela técnica de duplo swab, extração do DNA utilizando Kit QIAamp (Qiagen, Hilden, Germany), quantificação do DNA recuperado através do equipamento espectofotômetro Nanodrop (Thermo Scientific™, Wilmington, DE, USA), amplificação dos marcadores utilizando o Kit de identificação humana AmpFLSTR Identifiler PCR Amplification (Applied Biosystems®, Carlsbad, CA, EUA) e a eletroforese em gel de agarose. De acordo com os resultados encontrados, não houve diferença significativa entre os dois métodos de análise métrica. Na análise de emparelhamento físico, o método manual obteve o maior número de identificados, com 58% para ambos os sexos, enquanto o método Adobe Photoshop apenas 32% das amostras foram identificadas para o sexo feminino e 44% no sexo masculino. O valor do índice de concordância intraobservador foi classificado como substancial para os métodos manuais em ambos os sexos e para o método Adobe Photoshop para o sexo masculino; e como moderado para o método Adobe Photoshop para o sexo feminino. Nas evidências biológicas, as amostras de DNA coletadas a partir da saliva depositada em queijos e chocolates mordidos e garrafas de água bebidas tiveram valores de concentração variando entre 28,52 ± 14,00 a 8,99 ± 2,20 ng/μl, e estas foram suficientes para amplificação. Com isso, conclui-se que amostras de águas, queijos e chocolates nas condições estudadas, que simularam alimentos mordidos e bebidas consumidas encontrados em cenas de crime ou armazenadas em geladeiras a espera da análise pericial, podem ser utilizadas nas investigações de identificação em marcas de mordida tanto para métodos de evidências físicas quanto para métodos de evidências biológicas. / In the study of bite marks, the biological materials related to dentistry, such as teeth and saliva, are analyzed by means of physical evidence (metric analysis and / or physical pairing) and biological evidence (DNA analysis). From both methods can establish the identity of an individual, thus allowing, in forensic investigations, point, or even identify a suspect in a crime scene. This study aimed to apply four methods of physical analysis in bite marks produced in cheeses and chocolates, as well as obtain recovery the DNA extracted from the saliva of bitten food and bottled water consumed. The sample was comprised of 20 volunteers, 10 males and 10 females. Each volunteer was instructed to bite five pieces of cheese, five pieces of chocolate and drink five bottles of water, producing 15 samples of each from the 20 participants. The produced samples were stored and analyzed in different temperature ranges - temperature (25°C) and refrigerator (4-8°C), and time (immediately, three days, seven days). The methods used were: metric analysis by using a digital caliper, digital metric analysis using ImageJ software (National Institutes of Health, Bethesda, Maryland); manual overlay of the plaster model of the dental arches versus plaster model of chewed food, and overlapping images using Adobe Photoshop software (Adobe Systems, Inc., Mountain View,California, USA). In biological testing, saliva collecting was done using the double swab technique, DNA extraction according to the extraction protocol of the QIAamp kit (Qiagen®, Hilden, Germany), quantification of recovered DNA using equipment Nanodrop spectrophotometer (Thermo Scientific™, Wilmington, DE, USA); amplification of the markers was performed by human identification kit Identifiler PCR Amplification AmpFLSTR (Applied Biosystems®, Carlsbad, CA, EUA) and agarose gel electrophoresis. According to the results, there was no significant difference between the two methods of metric analysis. In the physical pairing analysis, the manual method had the highest number of identified subjects with 58% for both sexes while with the Adobe Photoshop method only 32% of the samples were identified for females and 44 % males. The index value for intraobserver agreement was rated substantial for manual methods in both sexes and for Adobe Photoshop method for males; and as moderate for Adobe Photoshop method for females.In biological evidence, samples of DNA from saliva deposited in cheese and bitten chocolate, beverage and water bottles had concentration values ranging from 28,52 ± 14,00 a 8,99 ± 2,20 ng/μl, and these were sufficient for amplification. Thus, it was concluded that samples of water, cheeses and chocolates under the conditions studied, simulating bitten foods and beverages found at crime scenes or stored in refrigerators waiting for the forensic analysis can be used for investigations in identifying bite marks using both physical methods evidence as to biological method evidence.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-18Bitstream added on 2014-06-13T18:50:11Z : No. of bitstreams: 1 paneto_gg_me_arafcf.pdf: 1783566 bytes, checksum: 50662a78c297ac01d6f82e5ad4dca752 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A identificação humana através da análise de DNA utiliza o perfil genético de um indivíduo baseado na combinação de diversos marcadores que são herdados de seus progenitores. Esses marcadores são geralmente diferenças nas seqüências de DNA nuclear entre os indivíduos (polimorfismos). Em alguns casos, entretanto, a análise do DNA nuclear não pode ser aplicada. Isso ocorre quando o DNA da amostra apresenta-se degradado ou em casos onde o material biológico não apresenta o DNA nuclear. Nestes casos, a análise do DNA mitocondrial (DNA mt) é o método de escolha. Entretanto, em um mesmo indivíduo podem existir populações de DNA mt diferentes, fenômeno denominado heteroplasmia. Este trabalho teve como objetivo o estudo da freqüência de heteroplasmia no DNA mt extraído de amostras de cabelo, quando comparado ao DNA mt contido no sangue dos mesmos indivíduos; análise da terceira região hipervariável (HV3) do DNA mt em amostras de sangue para estudo do seu poder discriminatório em nossa população; e aplicação da técnica de análise do DNA mt em vestígios biológicos. Para isso foram seqüenciadas as regiões hipervariáveis HV1 e HV2 em amostras de cabelo e sangue de 100 indivíduos, além do sequenciamento da região hipervariável HV3 em amostras de 150 indivíduos, todos residentes na Grande São Paulo. Uma freqüência de 10,5% de heteroplasmia foi encontrada em amostras de cabelo, e uma diversidade haplotípica de 0,8233 e probabilidade de semelhança de 0,1822 na região HV3 do DNA mt em amostras de sangue. Os resultados obtidos estão de acordo com os resultados relatados em outras populações e permitem sua aplicação no contexto forense brasileiro. / The human identification by DNA analysis uses the genetic profile of an individual based on the combination of diverse markers that are inherited of its ancestors. These markers are generally differences in sequences of nuclear DNA between individuals (polymorphisms). In some cases, however, the analysis of the nuclear DNA cannot be applied. It occurs when the DNA sample is degraded or in cases which the biological material does not content nuclear DNA. In these cases, the mitocondrial DNA (mtDNA) analysis is the choice method. However, inside one individual can exist different mtDNA populations, phenomenon called heteroplasmy. The objective of this work was to study the frequency of heteroplasmy in extracted mtDNA from hair, when compared with mtDNA contained in the blood of the same individuals; and to analysis the third hypervariable region (HV3) of mtDNA in blood samples to study its discriminatory power in our population. For it, hypervariable regions HV1 and HV2 in hair and blood samples from 100 individuals had been sequenced, beyond the sequencing of hypervariable region HV3 in 150 individuals samples, inhabitants of Grande São Paulo. A heteroplasmic frequency of 10.5% was found in hair samples, and a haplotype diversity of 0.8233 and a random match probability of 0.1822 were found in the HV3 region of mtDNA in blood samples. These results are in agreeing with those obtained from other populations and allow its application in the Brazilian forensic context.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6355.pdf: 5566479 bytes, checksum: 47cf8f5e1885ed35f394023378a1285d (MD5) Previous issue date: 2013-04-18 / Several works have been done worldwide and are dedicated to the advancement of software that enables the comparison and reading of fingerprints. Literature shows several works related to the development of scientific techniques that allow the improvement in the collection and disclosure of fingerprints left at crime scenes. Some of those techniques are based on the use of high-tech materials and devices, such as gold nanoparticles and thin films made of copper and gold. However, the cost of these techniques is very high for everyday use, especially when considering the financial budgets for police apparatus in developing countries. Attempting to improve economically such viable and efficient techniques in order to permit the disclosure of latent fingerprints left at crime scenes, this work aims the studying and development of the ninhydrin colorimetric method, by performing numerous tests on fingerprints deposited on porous surfaces, such as paper and walls. Once confirmed the viability of ninhydrin employment, both in laboratory and on-site, and also having adjusted the optimum temperature for rapid revelation; this study provides the use of image-processing software, enabling the expert to compare, in real time, even at the site of criminal traces, the fingerprint image found with the official registry database, thus, obtaining the identity of the offender within a short period of time. / Diversos trabalhos de pesquisa em todo o mundo se dedicam ao desenvolvimento de softwares que viabilizem a comparação e leitura de impressões digitais e alguns estudam o desenvolvimento de técnicas científicas que permitam a melhoria na coleta e revelação de impressões digitais deixadas em locais de crimes. Parte das técnicas vistas em estudos atuais é baseada no uso de alta tecnologia, como é o caso das nano partículas de ouro ou mesmo de filmes finos de cobre e ouro, todavia apresentam custo exorbitante para o uso diário, sobretudo se considerados os orçamentos financeiros dos aparatos policiais de países em desenvolvimento. Buscando técnica economicamente viável e eficiente, para permitir a revelação de impressões digitais latentes deixadas em locais de crime, o presente trabalho visa ao estudo e pesquisa do método colorimétrico da ninidrina, através da realização de testes sobre impressões digitais depositadas em superfícies porosas, como papel, madeira e paredes. Constatada a viabilidade do uso da ninidrina, tanto em laboratório como in loco, bem como definida a melhor temperatura para a revelação rápida, avança este estudo na utilização de software de tratamento de imagem que permite ao perito, em tempo real, ainda no sítio de vestígios criminais, comparar a imagem da impressão digital revelada com banco de dados oficiais de registro, obtendo assim, em instantes, a identidade do autor do crime.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-25Bitstream added on 2014-06-13T18:59:21Z : No. of bitstreams: 1 barboza_eb_me_sjrp.pdf: 1261122 bytes, checksum: 0b2e650e6acac4f6e02e1fdae512dccc (MD5) / Na sociedade atual, a identificação exata e rápida dos indivíduos é uma necessidade. Nas aplicações forenses, a identificação por meio de características biométricas é bastante usual e muitas vezes é a única alternativa. A arcada dentária é uma das mais importantes e populares características biométricas utilizadas pela Odontologia Legal na área forense. O principal objetivo da Odontologia Legal é identificar indivíduos falecidos para os quais os outros meios de identificação biométrica (impressões digitais, faces, etc.) não são possíveis de serem aplicados. Em geral, o perito humano realiza a comparação manual entre registros dentários antemortem e postmortem anotando as diferenças encontradas em cada dente, o que demanda muito tempo e torna essa prática suscetível a erros, daí a importância do desenvolvimento de sistemas automáticos ou semiautomáticos para identificação humana forense. O objetivo dessa dissertação de mestrado é avaliar métodos baseados na Transformada Imagem Floresta para segmentação semiautomática de dentes e suas restaurações em imagens de radiografias panorâmicas de arcadas dentárias, utilizando os contornos obtidos para definir descritores biométricos para a identificação humana forense. Os descritores de formas baseados nos métodos Contexto da Forma (Shape Context) e Estatística dos Ângulos de Raios (BAS – Beam Angle Statistics) foram implementados e avaliados para o reconhecimento dos dentes. A técnica da Distância de Edição avaliou o reconhecimento das restaurações baseada nos códigos dentais gerados. Resultados experimentais obtidos sobre uma base de 40 imagens de radiografias de arcadas dentárias, contendo no total 1126 imagens de dentes, mostram que o método de segmentação baseado na Transformada Imagem Floresta Diferencial... / Nowadays, the fast and accurate individual’s identification is a great necessity. In forensic applications, identification through biometric features is often usual and in some cases is the only alternative. The dental arch is one of the most important and popular biometric characteristic used in the dental forensic field. The primary goal of forensic dentistry is to identify deceased individuals for whom other forms of biometric identification (fingerprints, faces, etc.) are not able to be applied. In general, the human expert performs the manual comparison between antemortem and postmortem dental records noting the differences found in each tooth, which requires much time and practice, but this manual practice is more susceptible to errors. Hence, the importance of the development of automatic or semiautomatic forensic human identification systems. The goal of this Master dissertation is to evaluate methods based on Image Forest Transform for semiautomatic segmentation of teeth and their restorations in panoramic radiographs images of dental arches, using the contours obtained to define biometric descriptors for forensic human identification. The shape descriptors based on the Shape Context method and Beam Angle Statistics (BAS) were implemented and evaluated for the teeth recognition. The Edition Distance technique was used to evaluate the restorations and all dental work through the generated dental codes. Experimental results obtained on a database of 40 radiographs images, containing a total of 1126 teeth images, show that the segmentation method based on Differential Image Foresting Transform presented good and promising results for the semiautomatic teeth segmentation. They also showed that the Shape Context and BAS descriptors had similar results, with a slight advantage for the... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Regina Maria Barretto Cicarelli / Banca: Rogério Nogueira de Oliveira / Banca: Raquel Mantuaneli Scarel Caminaga / Resumo: A identificação humana através da análise de DNA utiliza o perfil genético de um indivíduo baseado na combinação de diversos marcadores que são herdados de seus progenitores. Esses marcadores são geralmente diferenças nas seqüências de DNA nuclear entre os indivíduos (polimorfismos). Em alguns casos, entretanto, a análise do DNA nuclear não pode ser aplicada. Isso ocorre quando o DNA da amostra apresenta-se degradado ou em casos onde o material biológico não apresenta o DNA nuclear. Nestes casos, a análise do DNA mitocondrial (DNA mt) é o método de escolha. Entretanto, em um mesmo indivíduo podem existir populações de DNA mt diferentes, fenômeno denominado heteroplasmia. Este trabalho teve como objetivo o estudo da freqüência de heteroplasmia no DNA mt extraído de amostras de cabelo, quando comparado ao DNA mt contido no sangue dos mesmos indivíduos; análise da terceira região hipervariável (HV3) do DNA mt em amostras de sangue para estudo do seu poder discriminatório em nossa população; e aplicação da técnica de análise do DNA mt em vestígios biológicos. Para isso foram seqüenciadas as regiões hipervariáveis HV1 e HV2 em amostras de cabelo e sangue de 100 indivíduos, além do sequenciamento da região hipervariável HV3 em amostras de 150 indivíduos, todos residentes na Grande São Paulo. Uma freqüência de 10,5% de heteroplasmia foi encontrada em amostras de cabelo, e uma diversidade haplotípica de 0,8233 e probabilidade de semelhança de 0,1822 na região HV3 do DNA mt em amostras de sangue. Os resultados obtidos estão de acordo com os resultados relatados em outras populações e permitem sua aplicação no contexto forense brasileiro. / Abstract: The human identification by DNA analysis uses the genetic profile of an individual based on the combination of diverse markers that are inherited of its ancestors. These markers are generally differences in sequences of nuclear DNA between individuals (polymorphisms). In some cases, however, the analysis of the nuclear DNA cannot be applied. It occurs when the DNA sample is degraded or in cases which the biological material does not content nuclear DNA. In these cases, the mitocondrial DNA (mtDNA) analysis is the choice method. However, inside one individual can exist different mtDNA populations, phenomenon called heteroplasmy. The objective of this work was to study the frequency of heteroplasmy in extracted mtDNA from hair, when compared with mtDNA contained in the blood of the same individuals; and to analysis the third hypervariable region (HV3) of mtDNA in blood samples to study its discriminatory power in our population. For it, hypervariable regions HV1 and HV2 in hair and blood samples from 100 individuals had been sequenced, beyond the sequencing of hypervariable region HV3 in 150 individuals samples, inhabitants of Grande São Paulo. A heteroplasmic frequency of 10.5% was found in hair samples, and a haplotype diversity of 0.8233 and a random match probability of 0.1822 were found in the HV3 region of mtDNA in blood samples. These results are in agreeing with those obtained from other populations and allow its application in the Brazilian forensic context. / Mestre

A análise do mtDNA vem sendo empregada, recentemente, em Ciência Forense, para identificação de indivíduos e resolução de casos criminais. Também vem sendo utilizada em estudos de genética de populações contribuindo com processos relacionados com o grau de miscigenação dos povos e com a ocupação dos diferentes continentes por populações humanas. O DNA mitocondrial está presente em inúmeras cópias por célula, é de origem materna e não sofre processos de recombinação, o que faz com que essa molécula seja uma poderosa ferramenta nesta área. A análise por mtDNA só é recomendada quando não existe mais fonte de DNA nuclear, ou quando este se encontra altamente degradado, como em amostras forenses. Um dos problemas encontrados é a interferência de artefatos durante as etapas pré e pós sequenciamento, na qual pode se obter uma seqüência de má qualidade. O presente estudo comparou e otimizou dez métodos de purificação de DNA mitocondrial, para amostras de restos mortais e in vivo, nas etapas pré e pós sequenciamento. A metodologia empregada consistiu em extrair o DNA da amostra biológica, amplificar por PCR, seqüenciar as referidas regiões do mtDNA das amostras selecionadas e analisar após eletroforese capilar. A enzima colagenase foi testada com o objetivo de avaliar sua eficiência na etapa de extração do DNA. Interligado a esta etapa, outro objetivo foi avaliar o grau de polimorfismo das regiões HVS-I e HVS-II do mtDNA em amostras da população do estado do Rio de Janeiro como forma de entender o fluxo gênico associado à formação da nossa população. Como conclusão, os melhores métodos de purificação utilizados foram o Centricon, seguido da purificação dos produtos amplificados pela resina da Amershan e dos produtos da reação de sequenciamento pela resina Sephadex. Houve baixa eficiência da enzima colagenase, indicando a presença de possíveis inibidores. Em relação ao banco de dados, foram encontrados 95 polimorfismos distintos na região HVS-I e 52 na região HVS-II. O polimorfismo mais freqüente na região HVS-I foi 16223 (74,5%), enquanto que na região HVS-II foi o 263 (60%). Foram encontrados 92 diferentes haplótipos na região HVS-I e 42 na região HVS-II. Podemos dizer que a população do Estado do Rio de Janeiro, via herança materna, é constituída, em maior parte, pelos africanos (50%), seguidos dos ameríndios (30%) com uma pequena participação dos europeus (21%), demonstrando a grande miscigenação do nosso estado. / Analysis of mtDNA has been employed, recently, in Forensic Science, for identification of peoples and solves criminal cases. So has been used in genetic populations studies and had contributed for understand of process related with degree of mixture people and with occupation of different continents by populations humans. Mitochondrial DNA is present in many copies by cell. It is maternal inheritance and not suffer recombination. So, this cell is powerful tool in this area. Analysis of mitochondrial DNA is recommend when not exist more nuclear DNA or it be degraded as in forensic samples. One of problems find are the artifact encountered during the phases before and after sequencing where can obtained the bad quality sequence. The present study compared and optimized methods of mitochondrial DNA purification to samples human remains and in vivo in phases before and after sequencing. The methodology of analysis by mitochondrial DNA consist in extract it of biological sample, amplify the regions HVS-I and HVS-II of control region, sequence the products amplified and analysis after electroforesis capilar. The colagenase was tested with objective of value its efficiency in phase DNA extraction. In relation that fase, other objective was value the degree polymorphisms in regions HVS-I and HVS-II of mtDNA in samples of population of Rio de Janeiro to contribute for understand of flow genetics associated to formation of our population. As conclusion, the best methods of purification used was Centricon, follow by purification of amplifications products by Amershan and purification od products sequencing by Sephadex. It had fall efficiency of colagenase indicate the presence of probable inhibitors. In relation of data base, was encountered 95 polymorfisms distincts in region HVS-I and 52 in region HVS-II. The polimorfism more often in region HVS-I was 16223 (74,5%), while in region HVS-II was 263 (60%). It was encountered 92 differents haplotypes in region HVS-I and 42 in region HVS-II. It had lower rates of heteroplasmy. We can said that the population of Rio de Janeiro state, by maternal inheritance, was determined, in more portion, by Africans (50%), follow by Amerindians (30%) with small portion of Europeans (21%), showing the bigger miscegenation of our state.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Novas metodologias de análise molecular voltadas para estudos populacionais, clínicos, evolutivos, da biodiversidade e identificação forense foram desenvolvidas com base em marcadores microssátelites ou STR Short Tandem Repeats. Os marcadores STR, que estão amplamente espalhados nos genomas e se caracterizam por apresentar alto grau de polimorfismo, podem ser analisados a partir da amplificação por PCR (Reação em Cadeia da polimerase). A análise foi facilitada a partir do desenvolvimento de sistemas de amplificação simultânea de múltiplos STR (multiplex STR) e com a detecção automatizada dos produtos de amplificação marcados por fluorescência. Recentemente, o uso de marcadores STR do cromossomo X (X-STR) tornou-se significativo na prática forense. Devido ao seu modo de transmissão, os X-STR são úteis em situações particulares de investigação de relações de parentesco, apresentando vantagens sobre o uso de STR autossômicos. Este estudo teve como principal objetivo o desenvolvimento e validação de sistema multiplex, denominado LDD (X-STR) Decaplex, capaz de amplificar dez loci X-STR (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 e DXS10101) para aplicação em genética populacional, identificação e análises forenses. Utilizando o LDD (X-STR) Decaplex 170 indivíduos autodenominados afrodescendentes, não aparentados geneticamente, foram genotipados. As freqüências alélicas e genotípicas não apresentaram desvio do equilíbrio de Hardy-Weinberg e estão em concordância com aquelas observadas em outros estudos. Os haplótipos observados foram únicos em indivíduos de amostra masculina. A análise de desequilíbrio de ligação não revelou associação entre os marcadores X-STR. A diversidade genética foi elevada, variando entre 0,6218 para o locus DXS7133 a 0,9327 para o locus DXS8377. Os parâmetros de Probabilidade de Vinculação (PV), Índice de Vinculação (IV), Poder de Exclusão (PE), Poder de Discriminação e Razão de Verossimilhança foram também elevados, demonstraram que os dez X-STRs são altamente polimórficos e discriminativos na população estudada. A concentração mínima de DNA para a amplificação dos loci do LDD (X-STR) Decaplex é de 0,5 ng e verificamos que amplificação por PCR pode ser afetada quando são adicionados mais de 5 ng de DNA nas reações. Os percentuais de bandas stutter foram elevados para os loci DXS7132 e DXS8377. No teste de reprodutibilidade observamos consistência entre as tipagem de diferentes amostras biológicas, incluindo as de restos mortais. No teste de mistura a proporção limite em que observamos a coexistência de duas espécies biológicas foi de 2,5:1ng (feminino-masculino). Os resultados evidenciaram que os loci do LDD (X-STR) Decaplex são altamente informativos, consistindo, em conjunto, uma ferramenta importante em estudos de identificação humana e de relações de parentesco. / New molecular analysis technologies used to evolving clinic and population studies of biodiversity and forensic identification have been developed based on microsatellite markers or STR Short Tandem Repeats. These STR markers, which are widely spread on genomes and characterized by their high degree of polymorphism, can be analyzed by PCR (Polymerase Chain Reaction) amplification technology. This analysis was facilitated from the development of simultaneous amplification system of multiples STR (multiplex STR) and automatic detection of amplification products by fluorescence. Lately, the use of STR markers of chromosome X (X-STR) has become significant in forensic practice. Due to their transmission ways, X-STR are useful at especial kinship investigation, showing advantages in relation to the use of STR autosomal. This study main focus was the development and validation of the multiplex system called LDD (X-STR) Decaplex, which was able to amplify ten X-STR loci (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 and DXS10101) in order to be used in population genetics application, identification and forensic analysis. By using LDD (X-STR) Decaplex 170, individuals, who were self-appointed Africandescendants and genetically unrelated, were genotyped. Allele and genotype frequencies have not shown Hardy-Weinberg equilibrium deviation and are in agreement with the ones observed in other studies. The observed haplotypes were unique in male individual samples. The linkage disequilibrium analysis has not shown any association among the X-STR markers. The genetic diversity was high, ranging from 0.6218 (DXS7133 locus) to 0.9327 (DXS8377 locus). The parameters of Probability of Relatedness (PR), Avuncular Index (AI), Power of Exclusion (PE), Power of Discrimination and Likelihood Ratios were also high, showing that these ten X-STRs are highly polymorphous and discriminating on the studied population. The minimum DNA concentration for the amplification of the LDD (X-STR) Decaplex loci is 0.5 ng and it was also verified that the PCR amplification can be affected when more than 5 ng of DNA are added to the reactions. The "stutter" bands percentages were high to DXS7132 and DXS8377 loci. At the reproducing test, consistency among typing of different biological samples was observed, including the ones from remains. At the mixing test, the limit proportion in which two biological species coexisted was 2.5:1 ng (female-male). The results point out that LDD (X-STR) Decaplex loci are able to provide many important piece of information which, as a whole, are a very important tool at human identification and of kinship studies.