PCR-Methode und genetischer Fingerabdruck

Die PCR-Methode $Polymerase-Kettenreaktion$ ist eine bahnbrechende Technik zur gezielten Vervielfältigung von DNA-Abschnitten. Sie löst das Problem der oft unzureichenden DNA-Menge bei Untersuchungen, beispielsweise von Tatortspuren. Der Prozess findet in vitro, also im Reagenzglas, statt.

Vocabulary: In vitro bedeutet "im Glas" und bezieht sich auf Experimente, die außerhalb eines lebenden Organismus durchgeführt werden.

Der Ablauf der PCR-Methode umfasst mehrere Schritte:

1. Die DNA-Doppelhelix wird aufgetrennt.
2. Künstliche Primer werden als Startpunkte für die Polymerisation hinzugefügt.
3. Nucleotide lagern sich an die getrennten DNA-Stränge an und kopieren diese.

Definition: Primer sind kurze DNA-Sequenzen, die als Startpunkt für die DNA-Replikation dienen.

Der genetische Fingerabdruck ist ein einzigartiges DNA-Profil, das mithilfe molekularer Marker erstellt wird. Diese Marker befinden sich in nicht-codierenden DNA-Abschnitten, den sogenannten VNTR- oder STR-Regionen.

Vocabulary: VNTR steht für "Variable Number Tandem Repeats", STR für "Short Tandem Repeats". Beide bezeichnen sich wiederholende DNA-Sequenzen.

Besonderheiten der VNTR- und STR-Regionen:

• Sie enthalten sich wiederholende Einheiten spezieller Basenfolgen.
• Mutationen in diesen Bereichen haben keine Auswirkungen auf die Gesundheit.
• Die Anzahl der Wiederholungen ist individuell sehr unterschiedlich.

Highlight: Die Einzigartigkeit des genetischen Fingerabdrucks basiert auf der individuellen Variation in den VNTR- und STR-Regionen.

Die Anwendung bei Vaterschaftstests erfolgt durch den Vergleich der genetischen Fingerabdrücke von Kind und potenziellem Vater. Je ähnlicher die Muster, desto enger ist die Verwandtschaft. Dabei gilt:

• Die Banden des Kindes müssen bei einem der Elternteile zu finden sein.
• Das Kind erhält seine DNA zu gleichen Teilen von Vater und Mutter.

Example: Finden sich Banden beim Kind, aber bei keinem der Elternteile, ist der Getestete wahrscheinlich nicht der biologische Vater.

Die Abbildung zeigt ein Beispiel für die Anwendung des genetischen Fingerabdrucks in der Kriminalistik. Hier werden DNA-Profile von Verdächtigen mit DNA-Spuren vom Tatort verglichen.

Highlight: Die DNA-Analyse in der Kriminalistik hat die Verbrechensaufklärung revolutioniert und ist seit ihrer Einführung ein unverzichtbares Werkzeug für die Polizei geworden.