Genetik
Genetik Grundlagen
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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!

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.

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Vaterschaftstest
Genetischer Fingerabdruck Definition 

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.

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.

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STR-Wiederholungen bei unterschiedlichen Menschen

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 ! %Thumbnail zur <strong><a style="color: #008000;" href="https://studyflix.de/biologie/gelelektrophorese-2584">Gelelektrophorese</a></strong>

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!

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Genetischer Fingerabdruck Kriminalistik

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.

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Vaterschaftstest

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.

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!%Thumbnail <a style="color: #008000;" href="https://studyflix.de/biologie/dna-sequenzierung-2485">DNA-Sequenzierung</a>

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