DNA 24 - Grundlagen eines Vaterschaftstests
An dieser Stelle möchten wir Ihnen eine ausführliche
Beschreibung des Vaterschaftstests und damit eine Vorstellung davon geben, wie die moderne
DNA-Analyse funktioniert.
Wissenschaftliche Grundlagen des Vaterschaftstests
Jeder Mensch besitzt 46 Chromosomen, 23 von der Mutter und 23 vom Vater. Jeweils
zwei Chromosomen tragen die gleiche Erbinformation, jedoch
mit kleinen
Variationen. Zwei der 46 Chromosomen sind entweder X oder Y-Chromosomen. Die
Kombination XX ergibt weibliche, die Kombination XY männliche Individuen.
Durch die Variationen in jedem Chromosom unterscheidet sich
die DNA jedes Mensch von der jedes anderen Menschen, ausgenommen eineiige
Zwillinge. Jeweils ungefähr
die Hälfte aller Chromosomen eines Menschen sind jedoch identisch mit einer Hälfte
der Mutter bzw. des Vaters.
Dies ermöglicht es, durch Vergleich der DNA (DeoxyriboNucleic Acid) von Vater, Mutter
und Kind (oder lediglich von Vater und Kind) die Vaterschaft zu bestätigen oder
auszuschließen. Dabei werden bestimmte Abschnitte der DNA verwendet, die sich
wiederholende Sequenzen enthalten. Die Anzahl der Wiederholungen ist dabei von
Mensch zu Mensch unterschiedlich.
Die zu untersuchenden Abschnitte werden zunächst vervielfältigt,
um eine ausreichende große Menge zu erhalten.
Danach wird ihre Länge bestimmt und
damit die Anzahl der Wiederholungen. Anschließend
werden die Längen aller
Abschnitte von allen Vaterschaftstests im Computer miteinander verglichen
und berechnet, wie wahrscheinlich es ist, daß der Proband (Testperson)
auch der biologische
Vater ist.
Die Vervielfältigung der DNA
Zuerst muß die vorliegende DNA mit den zu untersuchenden Abschnitten
vervielfältigt werden. Dadurch kann sie später sichtbar gemacht und die Länge
dieser Abschnitte festgestellt werden.
Die Vervielfältigung findet mit Hilfe der sogenannten
Polymerase Kettenreaktion statt. In dieser Reaktion dupliziert ein Enzym die
vorliegende DNA in mehreren Durchläufen. Nach 30 Durchläufen liegen dann
theoretisch 230 oder ca. 1 Milliarde identische Kopien vor. Der
Vorgang ähnelt dem, der in den Zellen bei der Zellteilung stattfindet und
dafür sorgt, daß jede Zelle einen vollständigen Satz der Erbinformation erhält.
Die Analyse der Identitätsmerkmale
Während der Vervielfältigung der DNA-Abschnitte werden sie mit sog.
Fluoreszenz-Farbstoffen farbig markiert. Diese Farbstoffe leuchten farbig, wenn
sie mit UV-Licht angeregt werden.
Die farbig markierten DNA-Abschnitte werden schließlich in
einer sog. Elektrophorese aufgetrennt. Dabei wandern sie in einem elektrischen
Feld durch ein haarfeines Röhrchen (die sog. Kapillare), das mit einem viskosen
Polymer gefüllt ist. DNA besitzt eine negative elektrische Ladung, so daß sie
in einem elektrischen Feld automatisch zum positiven Pol wandert. Je länger sie
ist, desto langsamer wandert sie dabei, so daß längere DNA-Abschnitte später
am Ende der Kapillare ankommen als kürzere.
Am Ende der Kapillare befindet sich ein Laser, der einfarbiges
Licht aussendet. Dieses regt die Farbstoffe an den DNA-Abschnitten an,
ihrerseits farbiges Licht abzustrahlen. Durch die Farbe des Lichts kann jeder
DNA-Abschnitt identifiziert werden. Durch die Zeit vom Beginn der Wanderung bis
zu ihrem Ende, also der Lichtreaktion, kann man die Länge der DNA-Abschnitte
feststellen.
Die statistische Auswertung
Jetzt werden die Längeninformationen für alle Abschnitte in einem
Computer zusammengeführt. Der Computer berechnet die Übereinstimmung der
Abschnitte für die untersuchten Personen und daraus wiederum die
Wahrscheinlichkeit für eine mögliche Vaterschaft.
Zu diesem Zweck wird die Verteilung der verschiedenen möglichen
Varianten der Identitätsmerkmale in der Bevölkerung herangezogen. Da die
Verteilung für jede Variante unterschiedlich ist (d.h. es gibt Varianten, die
nur in wenigen Menschen vorliegen, und solche, die in vielen Menschen
vorliegen), ist die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen Übereinstimmung zweier
Menschen bei allen Vaterschaftstests anders.
Dennoch ist es so, daß durch die Auswahl der untersuchten
Merkmale und die Einbeziehung von 10 verschiedenen Merkmalen auch im
schlechtesten Falle die Wahrscheinlichkeit einer rein zufälligen Übereinstimmung
zweier Personen, die nicht miteinander verwandt sind, äußerst gering ist, nämlich
unter 0,001%.
