Jeder
Mensch verfügt über
46 Chromosomen und jede einzelne
Zelle des menschlichen Körpers
verfügt über die
Informationen für jedes
Merkmal des gesamten Organismus.
Diese Informationen sind in
Form von Genen auf den DNA-Strängen
der Zellkerne niedergelegt.
Jeder Zellkern enthält
insgesamt 46 DNA-Stränge,
wobei jeder Einzelstrang je
ein homologes Gegenstück
besitzt, so dass man 23 Chromosomenpaare
besitzt. Im Chromosom liegt
die DNA in einer sehr dicht
gepackter, spiralisierter
Form vor. Frauen und Männer
unterscheiden sich im letzten,
also 23. Chromosomenpaar.
Bei Frauen wird dieses von
zwei so genannte X-Chromosom
gebildet, wohingegen der Mann
ein X-Chromosom und ein Y-Chromosom
besitzt. Die Mutterzelle erstellt
bei jeder Zellteilung, die
in menschlichen Körper
stattfindet, eine Kopie des
kompletten Chromosomensatzes,
welche sie anschließend
an die Tochterzelle weiter
gibt. Jeweils die Hälfte
(23 Chromosomen) werden von
der Mutter und die andere
Häfte vom Vater vererbt.
Die DNA eines Menschen ist
einzigartig. Ausgenommen der,
der eineiigen Zwillinge diese
gleichen sich zu 100%. Die
Hälfte der 46 Chromosomen
eines Kindes ist identisch
mit einer Hälfte der
Mutter oder des Vaters.
Demnach ist
z.B. eine Vaterschaft mittels
eines Vergleichs der DNA von
nur Vater und Kind möglich.
Die DNA der Mutter ist daher
nicht notwendig.
Die Anzahl der sich Wiederholungen
Abschnitte ist von Mensch
zu Mensch verschieden. Aufgrund
dessen werden nur sich wiederholende
DNA-Abschnitte analysiert
und ausgewertet. Um
eine ausreichend grosse Menge
an DNA-Material zu erhalten,
werden die zu untersuchenden
Abschnitte zunächst extrahiert
und vervielfältigt.
Im Anschluss darauf wird die
Länge und die Anzahl
der Wiederholungen bestimmt.
Die Längen der Abschnitte
aller Personen werden mit
Hilfe eines Softwareprogramms
miteinander verglichen und
die Wahrscheinlichkeit einer
Vaterschaft berechnet.
Mit
der sogenannten Polymerase-Kettenreaktion
(PCR) werden einzelne Anschnitte
vervielfältigt.
Polymerase-Kettenreaktion
(PCR)
Abkürzung
PCR (englisch polymerase
chain reaction), molekularbiologisches
Verfahren, mit dem sich
kleinste Mengen genetischen
Materials (DNA) in Reagenzgläsern
innerhalb kürzester
Zeit millionenfach vermehren
lassen und dadurch einer
Analyse zugänglich
werden. Der Einsatz
der PCR revolutionierte
viele Bereiche Wissenschaft
und Medizin.
Dabei werden im ersten
Schritt die zwei Hälften
der DNA unter Hitzeeinwirkung
getrennt und es entstehen
aus dem Doppelstrang
der DNA zwei Einzelstränge.Der
zu vermehrende Abschnitt
wir durch Primer festgelegt.
Durch Senkung der Temperatur
lagern sich Primer an
bestimmten Stellen eines
jeden Einzelstrangs
ab und legt damit Anfangspunkt
für die DNA-Polymerase
fest.Im nächsten
Schritt der DNA-Polymerase
bildet ein Enzym den
zweiten Strang des einzelsträngigen
DNA nach und es entsteht
dadurch wieder ein Doppelstrang.Die
Polymerase-Kettenreaktion
(PCR) ist somit abgeschlossen.
Durch diesen einen Durchlauf
verdoppelt sich die
Menge an DNA-Material
. Bei 30 Durchläufen
werden mehr als eine
Milliarde exakte Kopien
von einem DNA-Strang
angefertigt.
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Als
nächstes werden die
DNA-Abschnitte mit Fluoreszenz-Farbstoff
markiert. Damit diese bei
UV-Licht Farbig strahlen.
Eine Aufteilung der markierten
DNA-Abschnitte nach längen
zu erreichen, durchwandern
diese ein elektrisches Felde
und werden in der so genannten
Elektrophorese getrennt.
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Elektrophorese
Die Wanderung
von elektrisch geladenen
Kolloidteilchen in
einem elektrischen
Feld nennt man Elektrophorese.
Je nach der Wanderungsrichtung
spricht man von Kataphorese
(zum negativen Pol)
oder Anaphorese (zum
positiven Pol). Die
Elektrophorese beruht
darauf, dass die Teilchen
durch Anlagerung oder
Abspaltung von Ionen
gegenüber der
Flüssigkeit aufgeladen
werden. Sie dient
zur Trennung und zum
Ausfällen von
Kolloiden.
Die Abschnitte wandern
je nach Länge
unterschiedlich schnell
durch das Trägermaterial
und bilden sogenannte
Banden, welche durch
UV-Licht sichtbar
gemacht werden.
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Entsprechend
der länge eines Abschnitts,
dauert auch die Durchwanderung
durch das elektrische Feld.
Beim Austritt aus dem elektrischen
Feld, um den vorher eingebrachten
Farbstoff zum Leuchten zu
bringen und jeden Abschitt
einzeln zu erkennen und
einzulesen, werden die DNA-Abschnitte
mit Laserlicht angestrahlt.
Nachdem
sämtliche
Längeninformationen
der Abschnitte in einem
Computer verarbeitet worden
sind, berechnet der Rechner
die Übereinstimmung
der Abschnitte und damit
die Wahrscheinlichkeit für
eine mögliche Vaterschaft.
Die Wahrscheinlichkeit für
einen Vaterschaft ist bis
zu einem Wert von 99,99999%
und ein Ausschluss der Vaterschaft
zu 100% möglich.
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