Você sabe o que é medicina forense? A PCR forense (reação em cadeia da polimerase) é uma técnica que permite amplificar e copiar uma sequência específica de DNA em milhões ou bilhões de vezes, a partir de uma pequena amostra.

Essa técnica tem diversas aplicações na biologia molecular, na genética, na biotecnologia e na medicina.

Neste texto, vamos explorar como a PCR tem sido ampliada e aplicada na área da medicina forense, que é a ciência que utiliza conhecimentos médicos e biológicos para auxiliar na investigação de crimes, acidentes e identificação de pessoas.

PCR na medicina forense: conceitos e aplicações

A PCR é uma ferramenta essencial na medicina forense, pois permite analisar o DNA de diferentes tipos de materiais que podem ser coletados post-mortem ou na cena de crime/acidente, como sangue, saliva, sêmen, cabelo, unha, ossos, dentes, tecidos e fluidos corporais.

A análise do DNA pode fornecer informações sobre a identidade do indivíduo, sua origem étnica, seu parentesco com outros indivíduos, sua presença em um local ou sua participação em um ato criminoso.


A PCR consiste em três etapas principais: desnaturação, alinhamento e extensão. Na etapa de desnaturação, o DNA é aquecido a uma temperatura elevada para separar as duas fitas complementares.

Já, na etapa de alinhamento, primers (pequenos fragmentos de DNA que se ligam a regiões específicas do DNA alvo) já adicionados à mistura e se ligam às fitas simples do DNA.

Por fim, na etapa de extensão, uma enzima chamada DNA polimerase adiciona nucleotídeos complementares aos primers, formando novas fitas duplas de DNA. Esse ciclo se repete várias vezes, gerando milhões ou bilhões de cópias do DNA alvo.

Vale destacar que medicina forense é a especialidade que aplica os conhecimentos médicos e biológicos para auxiliar na investigação de crimes, acidentes ou mortes suspeitas.

Nesse contexto, a PCR pode ser empregada para analisar diferentes tipos de materiais que podem ser coletados post-mortem ou na cena de crime/acidente, tais como:

- Sangue: o sangue é uma das fontes mais comuns de DNA em casos forenses, pois pode ser encontrado em manchas, gotas ou vestígios em objetos ou superfícies. A PCR pode ser usada para determinar o perfil genético do indivíduo que deixou o sangue, bem como para identificar possíveis doenças ou condições genéticas que possam ter relação com a causa da morte.

- Cabelo: o cabelo também pode ser uma fonte de DNA, especialmente se houver presença de raiz ou bulbo capilar. A PCR pode ser usada para obter o perfil genético do indivíduo que perdeu o cabelo, bem como para detectar possíveis alterações no DNA mitocondrial, que é herdado pela linhagem materna e pode ser útil para estabelecer vínculos familiares ou ancestrais.

- Saliva: a saliva pode ser encontrada em bitucas de cigarro, copos, garrafas, latas, envelopes, selos, dentre outros objetos que possam ter sido tocados ou usados pela boca. A PCR pode ser aplicada para amplificar regiões específicas do DNA presentes nas células epiteliais contidas na saliva.

- Sêmen: o sêmen é uma fonte de DNA em casos de violência sexual, pois pode ser encontrado em fluidos corporais, roupas íntimas, lençóis, preservativos, etc. A PCR pode ser usada para obter o perfil genético do indivíduo que ejacula o sêmen, bem como para determinar se houve mistura de sêmen de mais de um indivíduo.

- Osso: o osso é uma fonte de DNA em casos de restos mortais não identificados, pois pode resistir à decomposição por longos períodos. A PCR pode ser usada para amplificar regiões específicas do DNA presente nas células ósseas.

Amplificação de DNA de baixa cópia (LGC) na PCR forense

Um dos desafios da PCR forense é a análise de amostras que contêm pouca quantidade ou qualidade de DNA. Para isso não é simplesmente aumentar o número de ciclos da reação. É necessário realizar modificações nas condições e nos reagentes da reação para otimizar a eficiência e a fidelidade da amplificação.

Uma das principais modificações envolve ajustar cuidadosamente a concentração de diferentes componentes da reação de PCR. Isso inclui a concentração de primers (oligonucleotídeos curtos que iniciam a amplificação), DNA polimerase (a enzima responsável por sintetizar novas cadeias de DNA), dNTPs (desoxirribonucleotídeos trifosfato) e outros reagentes. A otimização desses componentes é crucial para obter uma amplificação mais eficiente e minimizar a ocorrência de resultados falso-negativos.

Outra técnica que permite a amplificação de LGC é o Nested PCR. O nested PCR é uma abordagem em duas etapas que utiliza duas diferentes combinações de primers. Na primeira etapa, a amplificação é realizada com primers externos que geram um produto maior. Em seguida, uma pequena quantidade do produto da primeira reação é transferida para uma segunda reação com primers internos, projetados para amplificar a sequência específica de interesse. Essa estratégia aumenta a sensibilidade e especificidade da amplificação.

Análise do DNA mitocondrial: potenciais forenses

O DNA mitocondrial (mtDNA) é o DNA presente nas mitocôndrias, organelas responsáveis pela produção de energia nas células. O mtDNA tem algumas características que o tornam útil para a medicina forense, como por exemplo:

- O mtDNA é herdado apenas pela pelo lado materno, o que permite estabelecer relações de parentesco entre indivíduos que compartilham a mesma mãe, avó, bisavó etc.

- O mtDNA é mais abundante e resistente do que o DNA nuclear (presente no núcleo das células), o que facilita sua extração e análise a partir de amostras antigas ou deterioradas, como ossos e dentes.

- O mtDNA apresenta maior variabilidade entre as populações humanas do que o DNA nuclear, o que permite inferir a origem geográfica ou étnica de um indivíduo.

A análise do mtDNA pode ser realizada por meio da PCR, utilizando primers específicos para regiões do mtDNA que apresentam alta variabilidade entre os indivíduos.

Essas regiões são chamadas de regiões hipervariáveis (HV1 e HV2) e podem ser comparadas com bancos de dados internacionais para determinar a frequência e a distribuição das diferentes variantes do mtDNA.

Identificação de perfis genéticos complexos com PCR

Um perfil genético é um conjunto de marcadores genéticos que identificam um indivíduo de forma única. Os marcadores genéticos mais utilizados na medicina forense são os STRs (short tandem repeats), que são sequências curtas de DNA que se repetem várias vezes em locais específicos do genoma.

A PCR permite amplificar e quantificar os STRs presentes em uma amostra de DNA, gerando um padrão de bandas que representa o número de repetições de cada STR. Esse padrão pode ser comparado com o de outras amostras para verificar a compatibilidade ou a exclusão de um indivíduo como fonte do DNA.

No entanto, nem sempre é possível obter um perfil genético simples e claro a partir de uma amostra de DNA. Em alguns casos, a amostra pode conter DNA de mais de uma pessoa, gerando um perfil genético complexo ou misto. Isso pode ocorrer, por exemplo, quando há mistura de fluidos corporais, contato físico ou transferência secundária de DNA. Nesses casos, é necessário utilizar técnicas e softwares específicos para separar e interpretar os perfis genéticos individuais presentes na amostra mista.

Avanços recentes na aplicação da PCR forense

A PCR forense é uma área em constante evolução e aprimoramento, buscando desenvolver novas técnicas e métodos para ampliar as possibilidades e a precisão da análise do DNA. Alguns exemplos de avanços recentes na aplicação da PCR forense são:

- A PCR em tempo real é uma técnica que monitora a amplificação do DNA durante os ciclos, eliminando a necessidade de etapas adicionais para separação e detecção das fitas amplificadas. Isso reduz o tempo e o custo da análise, além de minimizar o risco de contaminação e erros.


é uma técnica que monitora a amplificação do DNA durante os ciclos, eliminando a necessidade de etapas adicionais para separação e detecção das fitas amplificadas. Isso reduz o tempo e o custo da análise, além de minimizar o risco de contaminação e erros.

- A PCR digital, que permite quantificar o número absoluto de moléculas de DNA presentes em uma amostra, sem a necessidade de padrões ou curvas de calibração. Essa técnica aumenta a sensibilidade e a especificidade da análise, além de permitir a detecção de variações alélicas ou mutações pontuais.

- A PCR multiplex, que permite amplificar simultaneamente vários loci ou regiões do DNA em uma única reação, utilizando primers específicos para cada locus. Essa técnica otimiza o uso da amostra e aumenta a quantidade de informação obtida por reação.

- A PCR rápida, que utiliza ciclos mais curtos e temperaturas mais altas para acelerar o processo de amplificação do DNA. Essa técnica reduz o tempo da análise para minutos ou até segundos, permitindo obter resultados rápidos e eficientes.


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