O primeiro caso de identificação criminal por meio de exames de DNA, ocorreu em 1985, na Inglaterra. Em um pequeno condado, uma mulher foi encontrada estuprada e assassinada. Um geneticista chamado Alec Jeffreys colheu o esperma encontrado na vítima e fez um exame de DNA. Mais tarde, houve um crime similar, e mais uma vez Alec colheu uma amostra de esperma. Quando analisou a amostra, observou que era do mesmo homem. As autoridades forjaram uma campanha de doação de sangue na qual a finalidade era identificar o culpado. Todos os habitantes doaram sangue, no entanto nenhum deles possuía o DNA do agressor. A polícia prosseguiu com as investigações, até que descobriram que havia um habitante que havia viajado. Quando o cidadão voltou, foi pedido uma doação de sangue, que ao analisar descobriu que o código genético do seu DNA era o mesmo do culpado. Atualmente, o teste de DNA é muito utilizado para casos de paternidade assim como investigação criminal pela tipagem de sangue. O perfil de DNA ou Perfil Genético tem sido um método muito importante na identificação individual, pois a informação no DNA é determinada por uma sequência, bem como as letras do alfabeto estão dispostas nos cromossomos. No ser humano, a disposição dessas letras no cromossomo está presente em cada célula do corpo, sempre na mesma ordem, é a ordem dessas letras que faz com que cada ser humano seja diferente. Quanto mais diferentes são os indivíduos, mais distinta é a ordem das letras no genoma. Indivíduos que são da mesma família, irmãos, pais e filhos, entre outros, apresentam maior similaridade na sequência gênica, e somente gêmeos idênticos, apresentam a mesma disposição gênica.
Testes de DNA são muito usados em evidências biológicas coletadas em cenas de crime como estupro, homicídio, rapto, troca ou abandono de crianças e na identificação de restos mortais em desastres ou campos de batalha. Portanto, devem-se utilizar os conhecimentos científicos, tecnológicos e métodos de análise, para que essa associação seja feita corretamente. As evidências biológicas, que são manchas de sangue, sêmen, cabelo, urina, saliva, unha, pele, ossos, entre outros, são encontradas em cenas de crimes e o DNA pode ser extraído e estudado por técnicas moleculares no laboratório, possibilitando a identificação do suspeito. Para que a técnica de identificação por DNA seja realizada e exata, a amostra deve ser coletada, armazenada e transportada corretamente, para que não haja contaminação, por isso a utilização de luvas é crucial. Muitas das vezes a contaminação e degradação do DNA ocorre nos laboratórios e nos locais de crime, a degradação biológica do DNA é feita por enzimas produzidas por fungos e bactérias causadas pela umidade e calor. O uso do DNA na investigação criminal não pode por si só provar a culpabilidade do criminoso ou sua inocência, mas pode estabelecer uma ligação entre esta pessoa e a cena do crime. Nos dias atuais, a identificação humana por meio de DNA já é aceita em processos judiciais por todo o mundo, sendo possível identificar pessoas mortas a dezenas ou centenas de anos, utilizando amostras de ossos ou dentes. No perfil de DNA, apenas algumas regiões do DNA são analisadas, as regiões escolhidas são aquelas com maior variação individual e facilidade de estudo. Essa região ficou conhecida como marcadores genéticos ou moleculares, podendo ser utilizados para caracterizar o DNA de um individuo em um padrão ou perfil de fragmentos, que é característico. Nesta circunstância são usados marcadores polimórficos, ou seja, regiões que possuem mais de um alelo por lócus, em loci forense o alelo mais comum tem a frequência menor que 0,6.
O método de STR (Short Tanden Repeats) é mais usado hoje em dia, e estuda regiões repetitivas de DNA chamadas de minissatélites (VNTRs) e microssatélites (STRs). Na identificação humana utiliza-se quase exclusivamente os marcados microssatélites STR. O estudo dos marcadores CTR é feito utilizando a técnica de reação em cadeia de polimerase (PCR do inglês Polymerase Chain Reaction). Com essa técnica é possível fazer a tipagem do DNA utilizando quantidades mínimas de amostras, como fio de cabelo, células coletadas na borda de um copo usado pelo suspeito ou manchas de sangue em uma arma. Esse processo se faz em in vitro (em vidro) uma técnica muito utilizada para fazer muitas cópias de um fragmento de DNA. A tipagem do DNA baseia-se nos mesmos princípios fundamentais e utiliza as mesmas técnicas empregadas nas áreas médica e genética, tais como o diagnóstico e mapeamento genético, que analisam o próprio DNA. O sucesso da tipagem de DNA depende basicamente da qualidade e quantidade de DNA extraído das diversas fontes. Nos exames de paternidade, o DNA é geralmente extraído de amostras colhidas em condições ideais: sem contaminação e com material genético íntegro. Já na determinação de identidade, um material obtido nem sempre está em boas condições: algumas vezes a amostra de DNA é pouca ou este está contaminado ou degradado. Neste caso, a quantidade de DNA extraído para a análise pode ser a etapa mais importante do processo.
O DNA está na forma de cromossomos microscópicos, localizados no interior da célula, no núcleo. Fora do núcleo, no citoplasma da célula também é encontrado DNA de interesse forense. Este DNA está localizado nas mitocôndrias organelas especializadas na produção de energia. Nos estudos rotineiros de identificação humana somente se estuda DNA nuclear. Nos casos em que não é possível a tipagem utilizando-se DNA nuclear, pode ser usado DNA mitocondrial, por exemplo em fios de cabelo e ossos antigos. Qualquer tecido ou fluido biológico pode ser utilizado como fonte de DNA, desde que possua células próprias ou células de outros tecidos. Utiliza-se DNA mitocondrial quando a amostra em questão tem uma quantidade pequena ou não tem DNA nuclear, como por exemplo quando a única amostra que temos do possível criminoso é um pelo ou fio de cabelo sem bulbo. Esta técnica também pode ser usada quando se quer fazer um teste de maternidade e não se tem o pai, já que o DNA mitocondrial é de herança materna.
A análise de DNA tem como objetivo diferenciar um indivíduo do outro, através de um grande número de características que os difere de outros indivíduos, podendo assim ser diferenciado dentre bilhões de pessoas. A variabilidade humana em termos de DNA é enorme, na espécie humana existem cerca de 50 mil genes que codificam um, através de RNA, proteínas. Estes genes codificadores de proteínas representam, aproximadamente, 10% do genoma. Todo o restante trata-se de sequências repetitivas que têm função estrutural.
Os polimorfismos presentes nas regiões hipervariáveis do DNA podem ser agrupados em dois tipos: polimorfismo de sequência e polimorfismo de comprimento. O polimorfismo de comprimento inclui as regiões STR (“short tandem repeat”) e VNTR (“variable number of tandem repeat”), e é caracterizado por sequências de nucleotídeos que se repetem em múltiplas cópias. Já os polimorfismos de sequência são compostos de diferentes nucleotídeos em uma determinada localização do genoma. A grande diversidade nestas regiões de uma dada sequência de bases, que o número de repetições de uma dada sequência de bases, que pode ser de 1 a 4 nos STRs e de 10 a 100 pares de bases nos VNTRs, varia entre indivíduos. Desta forma, em função da quantidade de repetições presentes, cada ser humano terá um tamanho diferente para a região do DNA que contém um dado STR ou VNTR.
Após a extração do DNA presente no material em questão, inicia-se a análise dos polimorfismos genéticos. Nos últimos anos foram desenvolvidas diversas técnicas para estudo de diferentes tipos de polimorfismos de DNA, no qual os cientistas e laboratórios podem escolher o método mais adequado para solucionar o problema. O polimorfismo de tamanho para fragmento de restrição (RFLP, do inglês Restriction fragment Length Polymorfism) é uma técnica em que os organismos são diferenciados através dos padrões do seu DNA. Para a detecção de RFLP pode ser usada também a metodologia de “Shouthern Blot”, que possibilita a identificação de fragmentos de DNA com sequências idênticas ou similares à sonda utilizada, e pode também auxiliar no posicionamento relativo de diferentes fragmentos dentro de um fragmento maior de DNA. Os VNTR são sequências curtas de bases que ocorrem em números variáveis dentro dos grupos de repetições em tandem. Existem 2 tipos de repetições: repetições de microssatélites, que são repetições curtas de 2 a 5 nucleotídeos ocorrendo em muitos locais pelo genoma inteiro, e as repetições minissatélites, repetições maiores de 30 a 35 pares de bases. Para detectar os padrões de VNTR, o DNA é cortado com uma enzima de restrição que não corta o VNTR, mas corta para incluir todo o trecho repetido. Portanto, pequenas amostras de DNA, presentes em uma gota de sangue, fragmentos de pele ou fios de cabelo podem ser amplificadas via PCR e usadas para inocentar ou incriminar um suspeito. Existem sondas uni locais (SLP) que estudam cada lócus individualmente, e sondas multilocais, que avaliam muitos lócus ao mesmo tempo. A sonda uni local (SLP) analisa cada lócus de minissatélite do DNA (VNTR) individualmente. Os sistemas de SLP são adotados por serem mais sensíveis, mais facilmente interpretados e por possuírem uma genética definida. As sondas multilocais estudam um grande polimorfismo na mesma reação, com isso podem confundir o técnico pela quantidade exagerada de bandas de DNA existente. Assim, esses testes têm sido cada vez mais pouco utilizados, atualmente os STR são muito mais utilizados na área forense. O DNA é resistente a muitas condições que destroem a maioria dos outros compostos biológicos, como as proteínas, e somente pequenas quantidades de DNA são necessárias.
O perfil de DNA é uma maneira simples e rápida de comparar sequências de DNA de 2 ou mais indivíduos. O exame de perfil de DNA pode ser usado também para casos de disputa por propriedade de linhagens e variedades melhoradas, paternidade, determinação de sucessão de bens por herança, propriedade de órgãos construídos em laboratório e identificação de cadáveres, entre outros. Impressões digitais podem ser alteradas por meio de cirurgias, já o DNA não pode ser alterado, desta forma o teste de DNA segue sendo mais confiável.
O padrão de fragmento do DNA ou perfil de DNA de uma pessoa pode ser obtido pela análise do seu material genético. Este procedimento inclui 7 etapas: coleta da amostra (sangue, saliva, sêmen, pelo dente, ossos ou qualquer tecido ou fluido do indivíduo), isolamento do DNA (o DNA deve ser extraído das células outros tecidos das amostras), corte do DNA (digestão ou fragmentação do DNA com uma enzima de restrição), separação dos fragmentos (submeter os fragmentos do DNA de um gel à uma corrente elétrica), transferência do DNA (são transferidos do gel para uma membrana de nylon, por capilaridade), hibridização de sondas (a adição de sondas coloridas ou radioativas a membrana de nylon permite a visualização dos fragmentos ) e perfil do DNA (padrão de bandeamento de diferentes tamanhos). As evidências físicas sofrem com fatores ambientais (luz, temperaturas altas, reativos químicos, entre outros) que modificam a composição e a estrutura normal do seu DNA.
Existe um banco de dados criminais que é utilizado para fazer comparação dos perfis genéticos obtidos de suspeitos com os já cadastrados no banco e identificação de criminosos a partir de outros crimes. A tecnologia em questão pode ser usada para provar a inocência ou culpa de suspeitos, e identificar restos mortais e amostras biológicas.
Nos últimos anos, houve um grande crescimento da área forense no Brasil e novas técnicas estão sendo empregadas nos laboratórios. Apontada como a maior revolução científica na história forense desde o reconhecimento das impressões digitais como uma característica pessoal, as técnicas de identificação fundamentada na análise do DNA, demonstram duas melhorias em relação aos métodos convencionais de identificação, que são a estabilidade química do DNA mesmo após um tempo da obtenção da amostra, e a sua ocorrência em todas as células nucleadas do organismo humano, que permite condenar ou obter um suspeito com uma única gota de sangue ou através de um único fio de cabelo encontrado em uma cena de crime. O estudo do DNA e seu emprego na área forense trouxeram muitos avanços na apuração de paternidade e na solução de crimes. as amostras mais frequentes nos laboratórios para a realização de perícias são sangue (líquido ou por mancha), sêmen, pelos, objetos com saliva e restos cadavéricos (amostra de músculos, ossos e dentes).