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Einleitung – Kapitel 1.4.
Tabelle 1.1: Beispiel eines genetischen Fingerabdrucks (hier:
des Autors).
D1S1656 16/19.3 D18S51 11/17
D2S411 10/15 D19S433 13/14
D2S1338 20/25 D21S11 28/29
D3S1358 14/17 D22S1045 14/16
D8S1179 11/14 TH01 6/9
D10S1248 13/13 vWA 16/17
D12S391 18/19 FGA 20/21
D16S539 12/12 SE33 21/21
Um den genetischen Fingerabdruck zu untersuchen, verwendet man das Prinzip der
Polymerasekettenreaktion (PCR), das Standardverfahren für die Vervielfältigung von
spezifischen DNA-Abschnitten (eine Übersicht z.B. Linz und Degenhardt 1990). Für
die Auftrennung der Fragmente macht man sich das Verfahren der Kapillarelektrophorese
zunutze: Die DNA-Moleküle wandern entlang eines elektrischen Feldes und
werden durch ein Polyacrylamid-Gel nach Größe aufgetrennt. Die Detektion geschieht
mittels Fluoreszenz: In der PCR wird ein Primer mit einem Fluoreszenzfarbstoff
verwendet, der durch Anregung durch den Laser Licht einer bestimmten Wellenlänge
emittiert. Die Zeit, die ein Molekül benötigt, um die Länge der Kapillare
zurückzulegen, ist dabei direkt abhängig von der Molekülgröße, welche somit aus
der Zeit errechnet werden kann. In modernen STR-Kits werden bis zu fünf verschiedene
Farbstoffe gleichzeitig verwendet, die jeweils Licht in einem anderen Wellenlängenbereich
emittieren (Abb. 1.20).
Abbildung 1.20: Elektropherogramm einer Multiplex-STR-Analyse (Beispielbild). Insgesamt wurden
sechs STR-Systeme plus Amelogenin untersucht, davon sind die Fragmente je dreier Systeme blau bzw.
gelb (dargestellt in schwarz) markiert und eines Systems grün. Trotz ähnlicher Fragmentlängen sind die
beiden Allele der jeweiligen Systeme durch die Farbmarkierung voneinander eindeutig zu unterscheiden.
x-Achse = Länge in Basenpaaren, y-Achse = relative Fluoreszenzintensität
Für die Anwendung an altem Material (aDNA) eignen sich die meisten kommerziellen
Kits nur bedingt. Da durch Degradierungsprozesse die DNA fragmentiert wird,
können nicht mehr ausreichend lange Fragmente im DNA-Extrakt vorhanden sein
(Hummel 2003). Daher ist in den meisten Fällen eine spezielle Optimierung auf
aDNA-Anwendungen nötig (vgl. Kap. 3.4.4. - 3.4.6.). Die ersten Versuche, mit Hilfe
der Next-Generation-Sequencing-Methoden STRs zu typisieren, waren nur begrenzt
erfolgreich: Während die kurzen Systeme problemlos darstellbar waren, waren die
Geräte nicht in der Lage, einige Allele langer Systeme korrekt darzustellen. Somit
kommt diese neueste Technologie für diese Aufgaben zunächst noch nicht zur Anwendung
(Bornman et al. 2013).
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