Telekolleg - Biologie


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Anwendungen der Gentechnik 2. Praktische Anwendungen

Nicht nur in der Kriminalistik spielt der genetische Fingerabdruck eine große Rolle. Es gibt noch weitere praktische Anwendungen - zum Beispiel den Vaterschaftstest.

Stand: 12.03.2019 | Archiv

Vaterschaftstest | Bild: BR

Der genetische Fingerabdruck ist ein wichtiges Werkzeug in der Gerichtsmedizin und Kriminalistik. Zur Überführung eines Tatverdächtigen genügen kleinste Mengen DNA vom Tatort - zum Beispiel Speichel an einer Zigarettenkippe, Blutreste, ein Haar mit Haarwurzel oder Sperma. Auch im Bereich des Zivilrechts findet der genetische Fingerabdruck Anwendung, zum Beispiel beim Vaterschaftstest.

Vaterschaftstest

Für den Vaterschaftstest reicht eine Speichelprobe, entnommen mit einem Wattestäbchen

Väter, die den Verdacht haben, eines ihrer Kinder sei ein Kuckuckskind, können mit Einverständnis der Mutter einen Vaterschaftstest durchführen lassen. Ohne deren Einverständnis ist er als Beweismittel vor Gericht nicht gültig. Die Grundlage für den Test ist ein genetischer Fingerabdruck von Vater, Mutter und Kind. Welche STR-Kombinationen kann ein Kind von seinen Eltern erben? Das Video zeigt Beispiele.

Die DNA-Probe erhält man durch einen Wangenabstrich der Mundschleimhaut von Mutter, Vater und den Kindern mithilfe eines Wattestäbchens.

Nach PCR und Gelelektrophorese steht das Bandenmuster zum Vergleich zur Verfügung. Entscheidend ist, dass jede Bande des Kindes entweder beim Vater oder bei der Mutter auftritt. In nebenstehendem Bild sind beispielhaft zwei Banden dargestellt: Das Muster des ersten Kindes stimmt zur Hälfte mit dem der Mutter überein und zur anderen Hälfte mit dem Bandenmuster des Vaters. Bei Kind 2 hingegen gibt es keine Übereinstimmung mit dem Bandenmuster des Vaters.

Wenn mehr als drei Bande des Kindes nicht beim Vater auftreten, dann kann eine Vaterschaft ausgeschlossen werden. Ergibt sich andernfalls eine absolute Passung zwischen der Hälfte der Banden des Kindes und dem Vater, ist eine Vaterschaft zu 99,999 % gesichert.

Analyse durch DNA-Chip

Bei Analysen zur Krebsvorsorge, Krebsdiagnose und Erbkrankheiten setzt man mittlerweile schon vielfach den DNA-Chip ein. Er ist winzig klein und ist mit mehreren Tausend DNA-Einzelsträngen bestückt - sogenannten DNA-Sonden. Bei der Krebsdiagnose kann ein DNA-Chip sehr hilfreich sein und eine frühere Diagnose als mit anderen Methoden ermöglichen. Wie ein DNA-Chip funktioniert, zeigt das Video:

Überall dort, wo die Sonde an ein DNA- oder RNA-Stück  gebunden hat, wird ein fluoreszierendes Signal zu messen sein. Dort wo kein Signal ist, fehlt DNA im Gewebe. Der Chip wird in Sektoren unterteilt und vom Computer Schritt für Schritt ausgewertet.

Anhand des Abgleichs zwischen normalem und Tumorgewebe kann man beurteilen, ob und in welchem Stadium eine Krebserkrankung vorliegt.

Mit dieser Methode lassen sich auch gezielt Erbkrankheiten feststellen oder erbliche Formen von Krebs. Dann liegen auf dem Chip die DNA-Sonden, die die Mutation aus der isolierten DNA herausfischen können. Aber auch zur Analyse von gentechnisch veränderten Organismen in Lebensmitteln oder der Wasserqualität bestückt man die Chips mit gegengleichen Sonden der in Frage kommenden Bakterien.

Der Aqua-Chip

In Zukunft soll die Wasserqualität mithilfe eines Chips bestimmt werden. Dazu wird der Aqua-Chip mit den Erbsubstanzen der Erreger bestückt, die nicht im Trinkwasser vorkommen dürfen. Darauf gibt man isolierte DNA aus Wasserproben. Sind unerwünschte Keime vorhanden, entsteht ein Leuchtsignal.


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