Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

DNA-Analyse bei Haaren vereinfacht - Neues Verfahren für den "genetischen Fingerabdruck" vorgestellt

28.02.2005


Methode bei ausgefallenen Haaren und bei geschädigtem DNA-Material geeignet - Vorgestellt beim 25. Spurenworkshop in Freiburg



Bei Vaterschaftstests, in der Verbrechensbekämpfung und zur Identifizierung von unbekannten Toten wie den Flutopfern in Asien kommt die DNA-Analyse zum Einsatz, eine vergleichsweise junge Methode zur Feststellung einer Person mit nahezu hundertprozentiger Genauigkeit. Voraussetzung für die Untersuchung ist das Vorhandensein von Körperzellen in ausreichender Qualität. Gerade in der Kriminaltechnik ist DNA-fähiges Material manchmal nur schwer sicherzustellen. An der Johannes Gutenberg-Universität Mainz wurde nun ein Verfahren entwickelt, das die DNA-Bestimmung an ausgefallenen Haaren und an anderem stark geschädigten Material wesentlich vereinfacht.



Die Untersuchung von ausgefallenen, sogenannten telogenen Haaren ist sehr aufwändig, weil an den Haarwurzeln oft kaum noch Körperzellen für die DNA-Analyse anhaften und die vorhandene DNA geschädigt ist. Aber gerade ausgefallene Haare von Kleidungsstücken oder dem Tatort sind in einem Verbrechensfall manchmal die einzige biologische Spur, die ein Täter hinterlässt. Bei alten Straftaten, sogenannten Altfällen, oder bei der Feststellung von unbekannten Toten liegt den Rechtsmedizinern oft nur geschädigtes Material zur Untersuchung vor. Der DNA-Strang ist gebrochen und es sind nur kurze DNA-Schnipsel vorhanden. Abhängig vom Grad der Zerstörung und dem Untersuchungsziel können verschiedene Analyseverfahren eingesetzt werden. Das grundlegende Prinzip zur Erstellung eines DNA-Profils ist zunächst immer das gleiche.

Die Desoxyribonukleinsäure, abgekürzt DNA oder auch DNS, enthält die Erbinformation eines Menschen; sie besteht aus vier Grundbausteinen, den Basen Adenin, Guanin, Thymin und Cytosin, und findet sich hauptsächlich im Zellkern in Form von 46 Chromosomen. Nur etwa 5 Prozent der DNA sind codierende Bereiche, das heißt sie sind für die tatsächliche Ausprägung und das Erscheinungsbild einer Person verantwortlich. Die anderen 95 Prozent sind nichtcodierende, zum Teil unterschiedlich lange Abschnitte ohne eine für die Erscheinung relevante Information. In diesem nichtcodierenden Bereich liegen auch Abschnitte, die von Person zu Person sehr unterschiedlich ausgeprägt sind und daher ein relativ eindeutiges Merkmal für die Erkennung liefern: DNA-Blöcke aus bestimmten Basenabfolgen wie zum Beispiel "Adenin - Guanin - Adenin - Adenin", die sich mehrmals wiederholen und dadurch eine ganz bestimmte Länge erreichen. Die Anzahl der Wiederholungen kann zwischen einzelnen Individuen stark variieren, ist aber bei jeder Person immer gleich, das heißt jede Körperzelle eines Menschen zeigt die gleiche Anzahl von Wiederholungen. In den Körperzellen von Blut, Speichel, Sperma oder Haaren können diese DNA-Abschnitte lokalisiert und dann millionenfach vervielfältigt werden, um so ihre Länge zu ermitteln. Diese Längenbestimmung wird für acht Datenbankmerkmale erstellt und ergibt den "genetischen Fingerabdruck", ausgedrückt in einem Zahlencode. Der Zahlencode sagt nichts über die Eigenschaften eines Menschen aus, kann aber durch Abgleichung mit Proben aus der DNA-Datenbank des Bundeskriminalamts (BKA) zur Überführung eines Täters führen, wie etwa im Fall Moshammer geschehen.

Soll die DNA-Diagnostik anhand von Haarproben erfolgen, kann bei noch wachsenden Haaren aus den Wurzelscheidezellen genug DNA-fähiges Material gewonnen werden. Bei ausgewachsenen und ausgefallenen Haaren sind kaum noch Körperzellen zu finden. Alte oder anderweitig geschädigte DNA liegt nur in kleinen Bruchstücken vor. Dennoch kann hier mit speziellen Verfahren ein DNA-Profil erstellt werden, indem ganz kurze DNA-Abschnitte mit weniger als hundert Basenpaaren analysiert werden. Die Vermehrung dieser Abschnitte mit Hilfe der Polymerasekettenreaktion wird mit dem neuen, in Mainz entwickelten Verfahren nunmehr wesentlich vereinfacht. Wie Dr. Klaus Bender vom Institut für Rechtsmedizin erläutert, ist man bemüht möglichst viele solcher Merkmale bei begrenzten Mengen an stark geschädigter DNA in einer Reaktion (sog. Multiplex) untersuchen zu können. In einem solchen Multiplex kann man jedoch gewöhnlich nur 5 bis 7 Merkmale unterbringen. Bei der neuen Methode werden zwei Multiplexe für die Polymerasekettenreaktion vereinigt und danach durch ein spezielles Verfahren wieder voneinander getrennt.

Dadurch können in einer Analyse elf DNA-Abschnitte oder Merkmale ermittelt werden, also durchschnittlich drei Merkmale mehr als in dem herkömmlichen Verfahren. "Außerdem können wir nun sehr viele Merkmale mit nur einem Haar erheben, weil die Vervielfältigung der DNA-Abschnitte in einem Schritt und nicht mehr nacheinander erfolgt", sagte Bender, der seine Technik am Freitag beim 25. Spurenworkshop der Deutschen Gesellschaft für Rechtsmedizin in Freiburg vorgestellt hat. Dort war die Untersuchung von "Problemspuren" ein aktuelles Thema mehrerer Vorträge. Unter dem Titel "Validation and casework testing of the BioPlex-11 for STR typing of telogen hair roots" wird die neue Methode in einer der kommenden Ausgaben der Fachzeitschrift "Forensic Science International" publiziert. Das Mainzer Institut für Rechtsmedizin zählt zu den wenigen Einrichtungen in Deutschland, die telogene Haare untersuchen können. Das neue Verfahren ist nunmehr seit etwa einem halben Jahr im Einsatz und hat die Analysen - der Hauptanwendungsbereich ist nach wie vor die Verbrechensbekämpfung - deutlich verbessert.

Das Verfahren wurde inzwischen vom Patentverbund Forschung Rheinland-Pfalz für die Johannes Gutenberg-Universität Mainz durch eine Patentanmeldung schutzrechtlich gesichert.

Kontakt und Informationen:
Dr. rer. nat. Klaus Bender
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Institut für Rechtsmedizin
Tel. 06131 39-32733
Fax 06131 39-33183
E-Mail: kbender@mail.uni-mainz.de

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.rechtsmedizin.uni-mainz.de/

Weitere Berichte zu: Adenin DNA DNA-Abschnitte DNA-Analyse Fingerabdruck Körperzelle Multiplex Rechtsmedizin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln
24.07.2017 | Universität Potsdam

nachricht Pfade ausleuchten im Fischgehirn
24.07.2017 | Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie