DNA Mitocondrial: Da Genética Forense `às Origens da Humanidade

Autores

DOI:

https://doi.org/10.19141/1809-2454.kerygma.v17.n1.pe01568

Palavras-chave:

DNA mitocondrial, Ciências Forenses, Eva mitocondrial, Ciências das Origens

Resumo

As mitocôndrias são organelas celulares que fornecem energia para o funcionamento da maquinaria celular. Juntamente com os cloroplastos das células vegetais, as mitocôndrias são as únicas organelas que possuem material genético. Essas peculiaridades, tornam o DNA mitocondrial (DNAmt) um dos principais tópicos de estudo no campo da Citologia e da Genética. Esse interesse é compartilhado pela Criminalística, que se utiliza da análise do DNAmt para a identificação forense em vestígios biológicos nos quais a análise de DNA nuclear é inviável. Além de ser empregado na investigação forense, a análise do DNAmt também tem sido amplamente utilizada na investigação paleoantropológica por meio da elaboração de filogenias humanas, as quais retroagem a apenas uma fêmea ancestral, conhecida como Eva mitocondrial. Nesse contexto, o presente artigo visa abordar a relevância dessa organela no campo da Criminalística e das Ciências das Origens, apresentando as implicações cientificas, filosóficas e teológicas advindas do estudo aprofundado dessa estrutura celular.

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Biografia do Autor

Tiago Alves Jorge De Souza, Centro Universitário Adventista de São Paulo - UNASP, São Paulo, (Brasil)

Doutor em Genética pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - FMRP, Ribeirão Preto, (Brasil).

Professor de Ciência e Religião na Unversidade Adventista de São Paulo - UNASP/EC.

Referências

ALLARD, M. W.; POLANSKEY, D.; WILSON, M. R.; MONSON, K. L.; BUDOWLE, B. Evaluation of variation in control region sequences for Hispanic individuals in the SWGDAM mtDNA data set. Journal of Forensic Sciences, v. 51, n. 5, p. 566-573, 2006.

ALBERTS, B.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.; WALTER P. Molecular Biology of the Cell, 4ª edition, New York, Garland Science, 2002.

ANDERSON, S.; BANKIER, A.T.; BARRELL, B. G.; BRUIJN, M.; COULSON, A. R.; DROUIN, JACQUES; EPERON, I.; NIERLICH, D. P.; ROE, B. A.; SANGER, F.; SCHREIER, P.; SMITH, A. J. H.; STADEN, R.; YOUNG, I. G. Sequence and organization of the human mitochondrial genome. Nature, v. 290, p. 457-465, 1981.

ALVES-SILVA, J.; SILVA, S. M.; GUIMARÃES, P. E.; FERREIRA, A. C.; BANDELT, H. J.; PENA, S. D.; PRADO, V. F. The ancestry of Brazilian mtDNA lineages. American Journal of Human Genetics, v. 67, p. 444-461, 2000.

BENDA, C. "Ueber die Spermatogenese der Vertebraten und höherer Evertebraten, II. Theil: Die Histiogenese der Spermien" (On spermatogenesis of vertebrates and higher invertebrates, Part II: The histogenesis of sperm), Archiv für Anatomie und Physiologie, 73: 393-398, 1898.

BOLSOVER, S. R.; HYAMS, J. S.; SHEPHARD, E. A.; WHITE, H. A.; WIEDEMANN, C. G. Cell Biology. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons. p. 1. 531p. 2004.

BROWN, W.; GEORGE, M.; WILSON, A. C. Rapid evolution of animal mitochondrial DNA. P. N.A.S., v. 76, p. 1967-1971, 1979.

BROWN, W. M.; PRGAER, E. M.; WANG, A.; WILSON, A. C. Mitochondrial DNA sequences in primates: tempo and mode of evolution. Journal of Molecular Evolution, v. 18, p. 225-239, 1982.

BUDOWLE, B.; ALLARD, M. W.; WILSON, M. R.; CHAKRABORTY, R. Forensics and Mitochondrial DNA: Applications, Debates, and Foundations. Annual. Review of Genomics of Human Genetics, v. 4, p. 119-141, 2003.

CANO, R. J., H. N.; POINAR, N. J.; PIENIAZEK, A. A, POINAR, JR. G. O. Amplification and sequencing of DNA from a 120-135-million-year-old weevil. Nature, v. 363, p. 536–8, 1993.

CARRACEDO A.; SANCHEZ-DIZ, P. Forensic DNA-typing Technologies: a review. Methods in Molecular Biology, v. 297, p. 1-12, 2005.

CHERFAS, J., Ancient DNA: still busy after death. Science, v. 253, p. 1354–1356, 1991.

COLLINS, F. S. The Language of God: A Scientist Presents Evidence for Belief. - ‎ Free Press; Annotated Edition, 2007, p.305.

DARWIN, C. R. On the origin of species by means of natural selection, or the preservation of favoured races in the struggle for life. London: John Murray. [1st edition], 1859.

DOBZHANSKY, T. Nothing in Biology Makes Sense except in the Light of Evolution. The American Biology Teacher v. 35, n. 3, v.125–129, 1973.

FINNILA, S.; LEHTONEN, M. S.; MAJAMAA, K. Phylogenetic network for European mtDNA. The American Journal of Human Genetics, v. 68, p. 1475-1484, 2001.

GARRIDO, R. G.; RODRIGUES, E. L. Ciência Forense: da cena do crime ao laboratório de DNA. – 1ª Edição, Rio de Janeiro: Projeto Cultural, 2014.

GIBBONS, A. Calibrating the mitochondrial clock. Science, v. 279, p. 28–29, 1998.

HAY, W. W. Experimenting on a Small Planet: A Scholarly Entertainment. Springer, Berlin, Heidelberg, XXIV, 963p 17, 2013.

HOLLAND, M. M.; PARSONS, T. J. Mitochondrial DNA sequence analysis-validation and use for forensic casework. Forensic Science Review, v. 11, p. 22-50, 1999.

HUDJASHOV, G.; KIVISILD, T.; UNDERHILL, P. A.; ENDICOTT, P.; SANCHES, J. J.; LIN, A. A.; SHEN, P.; OEFNER, P.; RENFREW, C.; VILLEMS, R. Revealing the prehistoric settlement of Australia by Y chromosome and mtDNA analysis. The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), v. 194, n. 21, p. 8726-8730, 2007.

KAISER W. “The Literary Form of Genesis 1-111”, The New Perspectives on the New Testament, J. Barton Payne, ed. (Waco, Texas:World,), p. 48-65, v.13 Dukhan, p. 167-220, 1970.

KARP, G.; IWASA, J.; MARSHALL, W. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments. [S.l.]: John Wiley & Sons. 832p, 2016.

KIVISILD, T.; TOLK, H-V.; PARIK, J.; WANG, Y.; PAPIHA, S. S.; BANDELT, H-J.; VILLEMS, R. The emerging limbs and twigs of the East Asian mtDNA tree. Molecular Biology and Evolution, v. 19, p. 1737-1751, 2002.

KOCH, A. A. F. A utilização de técnicas de biologia molecular na genética forense: uma revisão. RBAC, v. 40, n. 1, 2008, 17-23p.

KONG, Q. P.; YAO, Y. G.; SUN, C.; BANDELT, H.-J., ZHU, C.-L.; ZHANG Y.-P. Phylogeny of East Asian mitochondrial DNA lineages inferred from complete sequences. American Journal of Human Genetics, v. 73, p. 671-676, 2003.

KOKLESOVA, L.; SAMEC, M.; MAZURAKOVA, A.; ZHAI, K.; BÜSSELBERG, D.; GIORDANO, F.; KUBATKA, P.; GOLUNITSCHAJA, O. Mitochondrial impairments in aetiopathology of multifactorial diseases: common origin but individual outcomes in context of 3P medicine. EPMA Journal. 12. 10.1007/s13167-021-00237-2, 2021.

KRINGS, M., A.; STONE, R. W.; SCHMITZ, KRAINITZKI, H.; STONEKING M.; Pääbo S. Neandertal DNA sequences and the origin of modern humans, Cell v. 90, p. 19–30, 1997.

LADOUKAKIS, E. D.; ZOUROS, E. Evolution and inheritance of animal mitochondrial DNA: Rules and exceptions, Journal of Biological Research-Thessaloniki, v. 24, pp. 1-7, 2017.

LUO, S.; VALENCIA, C. A.; ZHANG, J.; LEE, N. C.; SLONE, J.; GUI, B.; WANG, X.; LI, Z.; DELL, S.; BROWN, J.; CHEN, S. M.; CHIEN, Y. H.; HWU, W. L.; FAN, P. C.; WONG, L. J.; ATWAL, P. S.; HUANG, T. Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A. v. 115, p. 51, v. 13039-13044, 2018.

MIURA, S.; SASAKI, A.; KASAI, S.; SUGAWARA, T.; MAEDA, Y.; GOTO, S.; KASAI, T.; SHIMIZUME, N.; JUNG, S.; IWANE, T.; ITOH, K.; MATSUBARA, A. Association of mitochondrial DNA haplogroup and hearing impairment with aging in Japanese general population of the Iwaki Health Promotion Project. Journal of Human Genetics, 2022.

JOHNSON, A., & JOHNSON, K. A. “Fidelity of nucleotide incorporation by human mitochondrial DNA polymerase”. The Journal of Biological Chemistry, v. 276, n. 41, p. 38090-6, 2001.

MACAULAY, V.; RICHARDS, M.; SYKES, B. Mitochondrial DNA recombination no need to panic. Proceeding, Biological Sciences, vol. 266, pp 2037-2039, 1999.

MONNAT, R. J., LOEB, L.A. Nucleotide sequence preservation of human mitochondrial DNA. Proceedings of the National Academy of Science USA, v. 82, p. 2895-99, 1985.

NARDIN, R. A.; JOHN, D. R. Mitochondrial dysfunction and neuromuscular disease. Muscle Nerve. v. 24, p. 170-91, 2001.

NONIN-LECOMTE, S.; DARDEL, F.; LESTIENNE, P. Self-organisation of an oligodeoxynucleotide containing the G- and C-rich stretches of the direct repeats of the human mitochondrial DNA. Biochimie, v. 87, pp. 725-735, 2005.

PAKENDORF, B.; STONEKING, M. Mitochondrial DNA and Human evolution. Annual Review Genomics of Human Genetics, v. 6, p. 165-183, 2005.

PARSON, W.; BRANDSTÄTTER, A.; PIRCHER, M.; STEINLECHNER, M.; SCHEITHAUER, R. EMPOP—the EDNAP mtDNA population database concept for a new generation, high-quality mtDNA database, International Congress Series, v. 1261, 2004.

PENA, S. D. J. Segurança Pública: determinação de identidade genética pelo DNA. In; Seminários Temáticos para a 3º Conferência Nacional de Ciência Tecnologia e Inovação. Parcerias Estratégicas, v. 20, p. 447-460, 2005.

RICHARDS, M. The mitochondrial DNA tree and forensic science. International Congress Series. p. 91-93, 2004.

ROMERO, P.; FERNÁNDEZ, V.; SLABAUGH, M.; SELEME, N.; REYES, N.; GALLARDO, P.; HERRERA, L.; PENA, L.; PEZO, P. M. Pan-American mDNA haplogroups in Chilean patients with Leber´s hereditary optic neuropathy. Molecular Vision, v. 20, p. 334-40, 2014.

SALAS, A.; LAREU, M. V.; CARRACEDO, A. Heteroplasmy in mtDNA and the weight of evidence in forensic mtDNA analysis: a case report. International Journal of Legal Medicine, v. 114, p. 186-190, 2001.

SCHLEBUSCH, C. M.; NAIDOO, T.; SOODYALL, H. SNaPahot minisequencing to resolve mitochondrial macro-haplogroups found in Africa. Electrophoresis, v. 30, p. 3657-64, 2009.

SNUSTAD, D.P. & SIMMONS, M. J. Fundamentos de Genética – 2° edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S.A., 2001.

SOUZA, C. F. M. Um estudo clínico, bioquímico histoquímico e genético-molecular de pacientes com doenças do DNA mitocondrial. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 2005.

TANAKA, M.; OXAWA, T. “Strand Asymmetry in Human Mitochondrial DNA Mutations,” Genomics, v. 22, p. 327-335, 1994.

THOMPSON, M. W.; WILLARD, H. F. Thompson & Thompson Genética Médica. 5° ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 1993, 339p.

TORRONI, A.; LOTT, M, T.; CABELL, M. F.; CHEN Y. S, LAVERGNE, L.; WALLACE, D. C. mtDNA and the origin of Caucasians identification of ancient Caucasian-specific haplogroups, one of which is prone to a recurrent somatic duplication in the D-loop region. Am. J. Hum. Genet, v. 55, n. 760-776, 1994.

UNDERHILL, P.; KIVISILD, T. “Use of y chromosome and mitochondrial DNA population structure in tracing human migrations” Annual review of genetics, 41, 539-64, 2007.

VAN OVEN, M.; KAYSER, M. Updated comprehensive phylogenetic tree of global human mitochondrial DNA cariation. Hum Mutat. v. 30, p. 386-394, 2009.

VIGILANT, L.; SONEKING, M.; HARPENDING, H.; HAWKES, K.; WILSON, A. C. African populations and the evolution of human mitochondrial DNA. Science, v. 253, p. 1503-1507, 1991.

WALLACE, D. C.; YE, J. H.; NECKELMANN, S. N.; SINGH, G.; WESTER, K. A.; GREENBERG, B. D. Sequence analysis of human and bovine ATP synthase beta subunit: mitochondrial DNA genes sustain seventeen times more mutations. Curr Genet, v. 12, p. 81-90, 1987.

WALLACE, D. C. A Mitochondrial paradigm of metabolic and degenerative diseases, aging, and cancer: A dawn for evolutionary medicine. Ann Rev Genet. v. 39, p. 359–407, 2005.

WILSON, A. C.; CANN, R. K. The Recent African Genesis of Humans. Scientific American, v. 266, 1992.

WILSON, M. R.; DIZINNO, J. A.; POLANSKEY, D.; REPLOGLE, J.; BUDOWLE, B. Validation of mitochondrial DNA sequencing for forensic casework analysis. Int J. Legal Med, v. 108, p. 68-74, 1995.

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Publicado

2023-09-14

Como Citar

JORGE DE SOUZA, T. A. . DNA Mitocondrial: Da Genética Forense `às Origens da Humanidade. Kerygma, Engenheiro coelho (SP), v. 17, n. 1, p. e01568, 2023. DOI: 10.19141/1809-2454.kerygma.v17.n1.pe01568. Disponível em: https://revistas.unasp.edu.br/kerygma/article/view/1568. Acesso em: 21 abr. 2024.

Edição

Seção

Dossiê Origens