Was ist ein genetischer Fingerabdruck? Und wie hilft er dabei, Verbrechen aufzuklären? Die Antworten darauf und weitere spannende Fakten erfährst du hier und in unserem Video !
Inhaltsübersicht
Genetischer Fingerabdruck einfach erklärt
Der genetische Fingerabdruck ist das individuelle Erbgut-Profil eines Menschen. Mit dem klassischen Fingerabdruck hat er eines gemeinsam: auch er ist für jede Person einzigartig. Allerdings kommt man an ihn nicht so einfach heran, wie an einen normalen Fingerabdruck.
Dabei müssen nämlich ganz bestimmte Bereiche des Erbguts untersuchtwerden, die du auch DNA (engl. Desoxyribonucleic acid) nennst. Die Bereiche bestehen aus kurzen DNA-Sequenzen, die sich unterschiedlich oft hintereinander wiederholen — du nennst sie deshalb auch „short tandem repeats“ oder STRs. Die Anzahl dieser STR-Wiederholungen ist bei jedem Menschen einzigartig und kann gemessen werden — zusammen ergibt sich daraus ein Muster, das du als genetischen Fingerabdruck bezeichnest.
Heutzutage kommt der genetische Fingerabdruck beispielsweise in der Kriminalistik oder bei Vaterschaftstests zum Einsatz.
Der genetische Fingerabdruck (engl. DNA fingerprint) ist ein Muster aus den Längen bestimmter DNA-Abschnitte. Er ist für jeden Menschen einzigartig — ähnlich wie der klassische Fingerabdruck.
Genetischer Fingerabdruck Verfahren
Um den genetischen Fingerabdruck einer Person ermitteln zu können, benötigst du zuerst einmal ihr Erbmaterial, beispielsweise aus einer Blut-, Urin- oder Speichelprobe. Die Probe wird meist unter Aufsicht eines Arztes oder eines Anwalts entnommen, der gleichzeitig auch die Identität der Person überprüft — etwa anhand eines Personalausweises. Nur so sind die Probe und der daraus ermittelte Fingerabdruck auch beispielsweise vor Gericht gültig.
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Genetischer Fingerabdruck STRs
STRs sind kurze DNA-Sequenzen, die sich in bestimmten Bereichen des Erbguts häufig wiederholen. Wie oft genau sich solch eine Sequenz wiederholt, kann von Mensch zu Mensch stark variieren.
Für den genetischen Fingerabdruck betrachtest du bestimmte STR-Bereiche der DNA und untersuchst, wie oft sich die Sequenzen dort wiederholen. Aktuell werden bei der STR-Analyse 8 bis 15 Bereiche untersucht.
Achtung: Beim genetischen Fingerabdruck werden keine Gene (codierender Anteil der DNA), sondern Abschnitte im nicht-codierenden Anteil der DNA untersucht — der Name ist also etwas irreführend.
Genetischer Fingerabdruck Methoden
Um den Genetischen Fingerabdruck zu bestimmen, sind zwei Labor-Methoden besonders wichtig.
Polymerase-Kettenreaktion (PCR):
Um mit der STR-Methode aus einer DNA-Probe den genetischen Fingerabdruck zu ermitteln, benötigst du genügend Erbmaterial. Dafür wird die DNA zuerst aus den Zellen extrahiert — also vom Rest der Probe getrennt. Anschließend werden bestimmte Bereiche mit der Polymerase-Kettenreaktion
(engl. Polymerase chain reaction, PCR) vervielfältigt.
Gelelektrophorese:
Im nächsten Schritt des Ablaufs wird das Längenmuster erstellt. Dazu werden die DNA-Stücke, die bei der PCR entstanden sind, durch Gelelektrophorese ihrer Größe nach sortiert. Wie genau diese Technik funktioniert, zeigen wir dir hier in unserem Video
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Genetischer Fingerabdruck Anwendungen
Nach der Auftrennung der DNA-Fragmente mit der Gelelektrophorese kannst du ein besonderes Bandenmuster erkennen — es zeigt dir die Länge der DNA-Fragmente an. Vergleichst du die Muster zweier Proben miteinander, kannst du herausfinden, ob sie von ein und der selben Person stammen. Deshalb basiert die DNA-Analyse in der Kriminalistik heutzutage auf dem genetischen Fingerabdruck. Aber auch beispielsweise bei Vaterschaftstests kommt er standardmäßig zum Einsatz.
Kriminalistik
Klärt die Polizei Verbrechen, wie etwa beispielsweise einen Mord, auf, findet sie dabei zunächst oft nur verdächtige Personen. Die Schuld einer verdächtigen Person zu belegen, ist aber nicht immer so einfach — dafür benötigt die Polizei eindeutige Beweise. Häufig finden sie am Tatort allerdings keinen klassischen Fingerabdruck.
Gibt es aber andere Spuren wie Haare oder Blut — also Spuren, die DNA enthalten — sieht die Sache schon besser aus. Ob die Spuren tatsächlich von der verdächtigen Person stammen, kann dann mit Hilfe des genetischen Fingerabdrucks geklärt werden. Stimmen dabei die Bandenmuster der Proben vom Tatort mit dem Muster der verdächtigen Person überein, war sie sicherlich auch am Tatort!
Verwandtschaftstest
In manchen Fällen kann es vorkommen, dass mehrere Männer als biologischer Vater eines Kindes in Frage kommen. Um herauszufinden, welcher Mann der Vater ist, kann ein Vaterschaftstest helfen: Dabei untersuchen Wissenschaftler die genetischen Fingerabdrücke aus Proben der Mutter, des Kindes sowie der potentiellen Väter und vergleicht sie miteinander.
Wichtig: Die DNA des Kindes besteht jeweils zur Hälfte aus der DNA der Mutter und des Vaters. Beim Vergleich der Bandenmuster der Proben muss jede Bande des Kindes also entweder auch bei der Mutter oder dem Vater vorhanden sein. Ist das bei einem potentiellen Vater nicht der Fall, kann er als leibliches Elternteil ausgeschlossen werden.
Bei Erbschaften kommt es manchmal vor, dass Betrüger sich als Verwandte der verstorbenen Person ausgeben, um sich einen Teil des Erbes zu erschleichen. Mithilfe des genetischen Fingerabdrucks kann geklärt werden, ob die Person wirklich zur Verwandtschaft gehört.
Genetischer Fingerabdruck — häufigste Fragen
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Genetischer Fingerabdruck — häufigste Fragen
(ausklappen)-
Warum untersucht man beim genetischen Fingerabdruck Short Tandem Repeats aus nicht-codierender DNA statt Genen?Beim genetischen Fingerabdruck werden Short Tandem Repeats untersucht, weil diese sich bei Menschen stark in ihrer Länge unterscheiden. Gene sind dagegen oft ähnlicher und stehen außerdem stärker mit Merkmalen in Verbindung. Deshalb liefern Short Tandem Repeats ein besseres, neutrales Muster zum Vergleichen.
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Kann man aus dem genetischen Fingerabdruck Eigenschaften oder Krankheiten ablesen?Aus dem genetischen Fingerabdruck lassen sich normalerweise keine Eigenschaften oder Krankheiten ablesen, weil er nur ein Längenmuster bestimmter DNA-Abschnitte zeigt. Damit lassen sich vor allem Übereinstimmungen zwischen Proben feststellen oder Verwandtschaftsverhältnisse nachweisen. Für Aussagen zu Merkmalen oder Krankheiten sind andere DNA-Analysen erforderlich.
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Ist der genetische Fingerabdruck bei Zwillingen gleich?Bei eineiigen Zwillingen ist der genetische Fingerabdruck mit den üblichen Short Tandem Repeats in der Regel gleich, weil beide praktisch dieselbe DNA haben. Deshalb lassen sich eineiige Zwillinge damit meist nicht sicher unterscheiden. Bei zweieiigen Zwillingen sind die Muster dagegen verschieden wie bei normalen Geschwistern.
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Wie macht man einen Vaterschaftstest?Für einen Vaterschaftstest wird DNA aus Proben von Mutter, Kind und möglichem Vater untersucht und die Short Tandem Repeats verglichen. Zuerst werden die Short Tandem Repeat-Bereiche mithilfe der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) vervielfältigt. Danach werden die Fragmente nach Länge getrennt und verglichen: Die Short Tandem Repeats des Kindes müssen zu denen der Mutter oder des Vaters passen.
DNA-Sequenzierung
Der genetische Fingerbadruck gibt lediglich Auskunft über die Länge bestimmter DNA-Bereiche. Über die Merkmale oder Eigenschaften der Person sagt er allerdings kaum etwas aus — dafür ist eine aufwändigere DNA-Sequenzierung notwendig. Schau dir hier unser Video dazu an, um mehr zu erfahren!
