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Die Reportage vom Euroscience Open Forum, häppchenweise:
Der Bauplan für den menschlichen Körper steckt in jeder Zelle. Wie man ihn da wieder heraus bekommt, hat Christian Keller getestet.


Das Erbgut-Orakel

Mit den Wahrsagungen der Antike haben DNA-Analysen kaum mehr etwas gemeinsam. Interessant sind dafür vor allem die Abschnitte, die eben nicht in körperliche Merkmale übersetzt werden. Für deren Entschlüsselung wird im Labor munter verklumpt, zentrifugiert und vervielfältigt.

Von Sophie Stigler


Wer ist der weiseste Mann der Welt? Werde ich die nächste Schlacht gewinnen? Wer ist der Vater meines Sohnes? Vor etwa 2500 Jahren hätte jeder, der etwas auf sich hält, sich mit solchen Fragen an das Orakel von Delphi gewandt. Gegen eine Ziege und eine gütige Spende beantwortete dort die Priesterin Pythia die wichtigen Fragen des Lebens. Pythias Antworten bewahrheiteten sich - soweit bekannt ist - immer. Schon allein, weil sie allgemein und vage genug gehalten waren, gerne auch missverständlich. Als zum Beispiel Krösus, Herrscher Lydiens, vom Orakel erfuhr, dass er in seinem nächsten Kampf ein großes Reich zerstören würde, zog er mit Freuden in die Schlacht. Pech nur, dass sein eigenes Reich gemeint gewesen war.


Zu fast 100 Prozent sicher: moderne Vorhersagen

Deutlich präziser als die Priesterin Pythia arbeiten die Orakel der Gegenwart: die Erbgut-Analysen. Leider können sie nicht auf alle Fragen Antworten geben und meist treffen diese auch nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu. Bei einem Vaterschaftstest sind es allerdings nach Angaben der Testlabors immerhin mindestens 99,98 Prozent Sicherheit. Auch sind ihre Antworten keinesfalls vage, sondern präzise und unmissverständlich.

Es genügen eine benutzte Zahnbürste, ein Tropfen Blut oder auch ein paar Zellen der Mundschleimhaut im Speichel. Denn was das Orakel zum Analysieren braucht, ist in jeder einzelnen Zelle des Körpers vorhanden: die Desoxyribonukleinsäure, mit der englischen Abkürzung DNA. Sie enthält genaue Anweisungen, wie der gesamte Körper des zugehörigen Menschen auszusehen hat. Jeder Mensch ist einzigartig, denn das Erbgut in seinen Zellen ist einzigartig. Zur Sicherheit ist es in unzähligen Kopien in seinem Körper vorhanden. Ellenlange spiralförmige Ketten der Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T) ergeben die verschlüsselte Bauanweisung: CTTCATGAA...

Um diese Buchstabenfolge aus einer Zelle ablesen zu können, muss man etwas Aufwand betreiben. Sendet ein zweifelnder Vater drei Speichelproben ins Labor - im Idealfall von sich, der Mutter und dem Kind -, muss zunächst die DNA vom restlichen Inhalt der Zelle getrennt werden. Dr. Michael Jung von der Firma Bj-Diagnostik hat schon tausende Vaterschaftstests gemacht. „Zuerst müssen wir die Verpackung vom Zellkern zerstören“, sagt er. „Am besten geht das mit einem Enzym. In dem Gemisch aus allen Zellbestandteilen, das dann entsteht, kann man die DNA mit einem Alkohol so zusammenklumpen, dass eine Art fadenförmiger, weißlicher DNA-Schleim entsteht.“ Mittlerweile wird die DNA allerdings auch ohne Verklumpen herausgefiltert, erklärt er.


Die Wahrheit liegt irgendwo zwischen den Genen

Hat man nun die DNA isoliert, werden die interessanten Abschnitte ausgewählt und in der  Polymerase-Kettenreaktion (PCR) mithilfe des Enzyms Polymerase und einigen Temperaturwechseln vervielfältigt. So lassen sich selbst winzige Spuren von DNA, zum Beispiel von prähistorischen Funden, untersuchen. Dabei interessieren nicht etwa die Gene, also solche DNA-Abschnitte, die Merkmale wie Augenfarbe oder Körpergröße bestimmen, sondern Abschnitte zwischen den Genen, die bei verwandten Menschen fast gleich sind. Bei jedem Menschen enthalten diese Abschnitte unterschiedlich oft wiederholte DNA-Fragmente. Weiß man nun von genügend Fragmenten, wie oft sie wiederholt werden, gibt es statistisch nur einen Menschen von mehreren Milliarden, der genau dieses Wiederholungsprofil hat.

Das Wiederholungsprofil kann in einer DNA-Bande anschaulich gemacht werden: dem Bild des ‚genetischen Fingerabdrucks’ eines Menschen. In einem elektrischen Feld werden dafür die wiederholten Fragmente der Länge nach geordnet. Das ergibt das einmalige Bild mit dunklen Streifen, die in variierenden Abständen voneinander angeordnet sind. Jeder Streifen stellt ein Fragment dar, die Abstände zwischen ihnen den Längenunterschied der Fragmente. Dabei steht jedes Fragment für ein Erbmerkmal - eben eine Buchstabenkombination, die aber in kein körperliches Merkmal übersetzt wird. Die Bande eines Kindes ist zusammengesetzt aus den Merkmalen seiner Eltern. Jeder Streifen muss entweder in der Bande des Vaters, der Mutter oder in beiden auftauchen.

DNA-Spektrum eines modernen Sequencers. Die grauen Kästchen benennen den DNA-Ausschnitt, aus dem das wiederholte Fragment stammt (zum Beispiel D3S1358). In manchen Ausschnitten finden sich zwei Fragmente: jeweils eins von Mutter und Vater. Gibt es nur ein Fragment, hat das Kind von beiden Eltern dasselbe Erbmerkmal geerbt. (c) oh


In heutigen Gen-Labors wird mit Spektren gearbeitet. Ein dunkler Streifen ist dort kein Streifen mehr, sondern ein Ausschlag, der einem bestimmten DNA-Ausschnitt zugeordnet wird. Die Ausschnitte von Eltern und Kind lassen sich genauso vergleichen wie Banden-Streifen. In jedem Ausschnitt muss das Kind einen Ausschlag - also die Wiederholungsanzahl eines Fragments oder Erbmerkmals - mit dem Vater gemeinsam haben. Ist das bei einem Vaterschaftstest nicht der Fall, hat der vermeintliche Vater zu Recht Zweifel gehabt. „Etwa zwei von zehn unserer Kunden sind nicht die Väter“, sagt Jung.

Bei Pythia wäre der Test wohl etwas weniger kompliziert abgelaufen. Hätte der gute Ödipus sie nur ganz simpel gefragt „Ist der, den ich dafür halte, wirklich mein Vater?“ hätte sie ganz simpel eine Bohne aus einem Topf voller schwarzer und weißer Bohnen gezogen. Schwarz bedeutet nein, weiß bedeutet ja. So einfach ist das. Aber kein echter Orakelspruch ohne Haken. Denn Ödipus stellte seine Frage nicht präzise genug. Pythia drückte sich vor der Antwort zur Vaterschaft und prophezeite ihm stattdessen, er würde einst seinen Vater erschlagen. Der Orakelspruch selbst sorgte schließlich für das schreckliche Schicksal. Um seinen vermeintlichen Vater zu schützen, ging er fort. Unterwegs geriet er mit einem Fremden in Streit und erschlug ihn - es war sein Vater. Ein DNA-Test hätte Ödipus eine Menge Ärger erspart. Zumindest mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 99,98 Prozent.


Dieser Beitrag entstand im Zuge des EuroScience Open Forum (ESOF) 2006.


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Abseits von trockenen Theorien.
Begleiten Sie unseren Reporter Christian Keller über den größten europäischen Wissenschaftskongress, das Euroscience Open Forum, 2006 in München. Das Reportage-Häppchen zur Isolation von menschlichem Erbgut finden Sie links als Video.


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