05-06-2004, 20:55
Was ist ein genetischer Fingerabdruck?
Nur etwa 5 Prozent der gesamten menschlichen Erbsubstanz dient als Vorlage für die Synthese von Eiweißstoffen. Die übrigen DNS-Abschnitte bleiben "stumm". Diese Regionen sind von Mensch zu Mensch verschieden.
Müll-DNA und Gen-DNA
Vergleich der DNA auf Zuckmückenchromosomen. Eine Unterart hat 30% mehr junk-dna (hier rot gefärbt).
© PD Thomas Hankeln und Prof. Erwin Schmidt, Universität Mainz.
Auf die Bezeichnung Müll-DNA bzw. junk-DNA auf Englisch kamen Wissenschaftler durch Untersuchungen, die deutlich machen, dass Lebewesen ohne diese DNA-Bereiche genauso gut leben können wie Lebewesen mit diesen DNA-Abschnitten. Ein eindrucksvolles Beispiel ist der DNA-Vergleich zweier Mücken. Die beiden Arten unterscheiden sich rein äußerlich gar nicht voneinander, aber eine von ihnen hat 30% mehr DNA-Substanz als die andere. Wie Forscher bei genauerer Untersuchung feststellen konnten haben diese DNA-Bereiche keine erkennbare Funktion und sind zum Überleben nicht notwendig. Man nannte sie also kurzerhand Müll-DNA. Beim Menschen gehen Wissenschaftler von scheinbar unwichtigen 95% Müll und nur 5% wichtigen DNA-Bereichen, den Genen, aus. In der Müll-DNA findet man etwa:
Sich endlos wiederholende Abschnitte, die möglicherweise sinnlos sind und sich von selbst vervielfältigen.
Alte, inaktive Gene, sozusagen "fossile" Gene.
So genannte hüpfende Gene, die ihren Standort in der Erbsubstanz wechseln können.
Die Müll-DNA könnte am ehesten mit einem Schrottplatz verglichen werden, von dem Teile gelegentlich wieder verwendet werden können. Generell haben die Müll-Bereiche jeweils eine ganz unterschiedliche Struktur, im Gegensatz zu den Gen-Bereichen, die kontinuierlich den gleichen Aufbau aufweisen. Denn Gene als wesentliche Baupläne des Lebens sind in der Regel auch zwischen verschiedenen Menschen stabil. Die Müll-DNA hingegen ist im Wesentlichen der Bereich, in dem sich jeder Mensch unterscheidet und ein individuelles Muster zeigt. An diesen DNA-Abschnitten werden unter anderem der genetische Fingerabdruck oder Vaterschaftstests durchgeführt.
Beim genetischen Fingerabdruck wird die DNS zunächst mit Schneideenzymen zerlegt. Aufgrund der Variabilität in den "stummen" Abschnitten entstehen unterschiedlich lange Bruchstücke. Sie lassen sich nach ihrer Größe auftrennnen und mit Hilfe von radioaktiven Sonden sichtbar machen. Das Resultat: ein Bandenmuster, bei dem jede Bande einem DNS-Fragment bestimmter Länge entspricht. Die Bandenmuster sind wie ein Fingerabdruck. Kein Mensch stimmt in seinem Muster mit einem anderen überein.
Der genetische Fingerabdruck spielt in der Kriminalistik eine wichtige Rolle. Selbst aus eingetrockneten Blutspuren lässt sich noch genügend DNS für die eindeutige Identifizierung eines Täters gewinnen. Sind nur sehr winzige Spuren des Erbgutes verfügbar, bedienen sich die Wissenschaftler heute zumeist der Polymerasekettenreaktion (PCR). Bei diesem Verfahren wird die Erbsubstanz zunächst vervielfältigt. Wiederum entstehen unterschiedlich lange Bruchstücke. Der Nachteil dieser Methode: Schon kleinste Verunreinigungen können das Ergebnis verfälschen.
Mit dem genetischen Fingerabdruck lassen sich nicht nur Personen eindeutig identifizieren, sondern auch Verwandtschaftsverhältnisse bestimmen: etwa beim Vaterschaftstest. Die DNS eines Kindes stammt zur Hälfte von der Mutter, die andere Hälfte stammt vom Vater. Entsprechend setzt sich das Bandenmuster des Kindes aus den Banden der Eltern zusammen
Outlaw777
Nur etwa 5 Prozent der gesamten menschlichen Erbsubstanz dient als Vorlage für die Synthese von Eiweißstoffen. Die übrigen DNS-Abschnitte bleiben "stumm". Diese Regionen sind von Mensch zu Mensch verschieden.
Müll-DNA und Gen-DNA
Vergleich der DNA auf Zuckmückenchromosomen. Eine Unterart hat 30% mehr junk-dna (hier rot gefärbt).
© PD Thomas Hankeln und Prof. Erwin Schmidt, Universität Mainz.
Auf die Bezeichnung Müll-DNA bzw. junk-DNA auf Englisch kamen Wissenschaftler durch Untersuchungen, die deutlich machen, dass Lebewesen ohne diese DNA-Bereiche genauso gut leben können wie Lebewesen mit diesen DNA-Abschnitten. Ein eindrucksvolles Beispiel ist der DNA-Vergleich zweier Mücken. Die beiden Arten unterscheiden sich rein äußerlich gar nicht voneinander, aber eine von ihnen hat 30% mehr DNA-Substanz als die andere. Wie Forscher bei genauerer Untersuchung feststellen konnten haben diese DNA-Bereiche keine erkennbare Funktion und sind zum Überleben nicht notwendig. Man nannte sie also kurzerhand Müll-DNA. Beim Menschen gehen Wissenschaftler von scheinbar unwichtigen 95% Müll und nur 5% wichtigen DNA-Bereichen, den Genen, aus. In der Müll-DNA findet man etwa:
Sich endlos wiederholende Abschnitte, die möglicherweise sinnlos sind und sich von selbst vervielfältigen.
Alte, inaktive Gene, sozusagen "fossile" Gene.
So genannte hüpfende Gene, die ihren Standort in der Erbsubstanz wechseln können.
Die Müll-DNA könnte am ehesten mit einem Schrottplatz verglichen werden, von dem Teile gelegentlich wieder verwendet werden können. Generell haben die Müll-Bereiche jeweils eine ganz unterschiedliche Struktur, im Gegensatz zu den Gen-Bereichen, die kontinuierlich den gleichen Aufbau aufweisen. Denn Gene als wesentliche Baupläne des Lebens sind in der Regel auch zwischen verschiedenen Menschen stabil. Die Müll-DNA hingegen ist im Wesentlichen der Bereich, in dem sich jeder Mensch unterscheidet und ein individuelles Muster zeigt. An diesen DNA-Abschnitten werden unter anderem der genetische Fingerabdruck oder Vaterschaftstests durchgeführt.
Beim genetischen Fingerabdruck wird die DNS zunächst mit Schneideenzymen zerlegt. Aufgrund der Variabilität in den "stummen" Abschnitten entstehen unterschiedlich lange Bruchstücke. Sie lassen sich nach ihrer Größe auftrennnen und mit Hilfe von radioaktiven Sonden sichtbar machen. Das Resultat: ein Bandenmuster, bei dem jede Bande einem DNS-Fragment bestimmter Länge entspricht. Die Bandenmuster sind wie ein Fingerabdruck. Kein Mensch stimmt in seinem Muster mit einem anderen überein.
Der genetische Fingerabdruck spielt in der Kriminalistik eine wichtige Rolle. Selbst aus eingetrockneten Blutspuren lässt sich noch genügend DNS für die eindeutige Identifizierung eines Täters gewinnen. Sind nur sehr winzige Spuren des Erbgutes verfügbar, bedienen sich die Wissenschaftler heute zumeist der Polymerasekettenreaktion (PCR). Bei diesem Verfahren wird die Erbsubstanz zunächst vervielfältigt. Wiederum entstehen unterschiedlich lange Bruchstücke. Der Nachteil dieser Methode: Schon kleinste Verunreinigungen können das Ergebnis verfälschen.
Mit dem genetischen Fingerabdruck lassen sich nicht nur Personen eindeutig identifizieren, sondern auch Verwandtschaftsverhältnisse bestimmen: etwa beim Vaterschaftstest. Die DNS eines Kindes stammt zur Hälfte von der Mutter, die andere Hälfte stammt vom Vater. Entsprechend setzt sich das Bandenmuster des Kindes aus den Banden der Eltern zusammen
Outlaw777