Wissenswert: 30 Jahre genetischer Fingerabdruck

Das menschliche Erbgut war sein Forschungsschwerpunkt: Professor Alec Jeffreys entdeckte dabei 1984 zufällig den genetischen Fingerabdruck. Inzwischen konnten mithilfe dieser Technik schon einige schwierige Kriminalfälle aufgeklärt werden. Der erste ereignete sich Mitte der 80er-Jahre in England: 

1986 im englischen Leicester: Innerhalb von drei Jahren schon das zweite Opfer. Ein Mädchen wird auf dem Weg zu Freunden brutal vergewaltigt, geschlagen und zu Tode gewürgt. Sie war gerade einmal 15 Jahre alt. Die örtliche Polizei sieht Parallelen zu einem Fall von 1983. Damals war die ebenfalls 15-jährige Linda Mann auf einem abgelegenen Fußweg auf gleiche Weise ermordet worden.

Vergewaltigt und mit dem eigenen Schal erdrosselt. Die damaligen Ermittlungen liefen ins Leere. Jetzt aber hat scheinbar der gleiche Täter wieder zugeschlagen. Alles deutet auf einen Jugendlichen aus der Umgebung hin. Dieser gesteht schließlich den zweiten Mord. Mit dem Fall Linda Mann will er jedoch nichts zu tun gehabt haben.

Ein neues Verfahren

Um ihm auch den anderen Mord nachzuweisen, greifen die Ermittler zu einem völlig neuen Verfahren. Sie schicken Blutproben des Verdächtigten und Spermaspuren, die an beiden Opfern sichergestellt wurden an die ansässige Universität ins Labor von Alec Jeffreys. Dieser hatte kurz zuvor eine Möglichkeit entdeckt, mithilfe von genetischem Material, einen Menschen zu identifizieren.

Der erste Test zeigt: Der Verursacher der Spermaspuren ist in beiden Fällen derselbe. Aber der Verdächtigte ist es nicht. Auch alle weiteren Test führen immer zum gleichen Ergebnis: Der Geständige ist gar nicht der Täter.

Der erste Massentest

Speicheltest

Bei einem Abstrich der Mundschleimhaut werden genetisch verwertbare Mundschleimhautzellen gesammelt. Foto: Murray

Dann beginnt die erste DNA-Massenüberprüfung der Kriminalgeschichte. Alle Männer aus der näheren Umgebung müssen eine Blut- oder Speichelprobe abgeben, anhand derer sie identifiziert werden können. Darunter, wie sich später herausstellt, auch der wahre Mörder: ein Bäcker namens Colin Pitchfork. Doch er erscheint nicht selbst, sondern schickt einen Freund von außerhalb mit einem gefälschten Ausweis zur Blutabnahme.

Der Trick gelingt zunächst. Aber Pitchfork fliegt auf, als er in einem Wirtshaus laut von der Täuschung der Polizei erzählt. Nach der anschließenden Blutabnahme kann sein genetisches Profil eindeutig den beiden Morden zugeordnet werden. Außerdem können ihm auf diese Weise noch zwei andere sexuelle Übergriffe in den Jahren 1979 und 1985 nachgewiesen werden. Er gesteht die Taten nach der Konfrontation mit den Ergebnissen.

Heute ist das Sicherstellen von DNA am Tatort einer der ersten Ermittlungsschritte. Und Täter hinterlassen fast überall genetische Spuren. 

Aber wie kommt es eigentlich, dass jeder von uns anhand seiner DNA eindeutig identifizierbar ist? Die Technik, die die Aufklärung des Falls überhaupt erst möglich gemacht hat, war eine zufällige Entdeckung. Alec Jeffreys, Professor für Genetik an der Universität Leicester forschte eigentlich an Veränderungen im menschlichen Erbgut und wie diese weitervererbt werden.

DNA: Buch des Lebens

Sämtliche Informationen, die uns zu dem Menschen machen, der wir sind, sind in Form der Desoxyribonukleinsäure in unseren Zellen gespeichert. Inzwischen hat sich deren englische Abkürzung DNA auch im deutschen Sprachraum eingebürgert. Die DNA besteht aus nur vier verschiedenen chemischen Bausteinen, die ähnlich einer Perlenkette hintereinander aufgereiht sind.

Der Körper kann diese chemischen Bausteine ablesen und in Stoffe umwandeln, die beispielsweise bestimmen welche Haarfarbe wir haben. Dabei ist insbesondere die Reihenfolge dieser Stoffe entscheidend. Je nachdem in welcher Reihenfolge sie stehen, bedeuten sie etwas anderes. Vergleichbar mit Buchstaben, die Worte bilden.

Der erste genetische Fingerabdruck

Die DNA ist in allen Körperzellen gleich und besteht bei jedem Menschen jeweils zur Hälfte aus mütterlichem und väterlichem Erbgut. Bei der zufälligen Mischung der Eltern-DNA kommt es jedoch häufiger zu kleinen Veränderungen. So tauschen die chemischen Bausteine ihre Reihenfolge oder gehen ganz verloren.

 Jeffreys wollte herausfinden, wie variabel das menschliche Erbgut ist und welche Folgen diese kleinen Abweichungen haben. Bei seiner Forschung stieß er auf Teile der DNA, die vom Körper nicht übersetzt werden. Dort wiederholen sich bestimmte Abfolgen immer und immer wieder. Etwa wie Seiten in einem Buch, auf denen ein Wort ständig wiederholt wird. Diese Bereiche sind besonders oft von Veränderungen betroffen. Wiederholungen kommen dazu oder gehen verloren.

Deshalb unterscheiden sich diese Bereiche von Mensch zu Mensch sehr deutlich in der Anzahl der Wiederholungen und damit in ihrer Länge. Jeffreys entwickelte eine Methode, sie der Länge nach zu ordnen und abzubilden. Er erkannte zufällig, dass jedem Menschen dadurch ein spezifisches Muster zugeordnet war. Er hielt den ersten genetischen Fingerabdruck in den Händen.

Kopie der DNA

Im Labor werden zunächst die Wiederholungssequenzen mit Hilfe von bestimmten Eiweißstoffen aus der langen DNA-Kette herausgeschnitten. Es folgt die sogenannte Polymerasekettenreaktion, kurz PCR. Bei diesem Vorgang wird die ausgeschnittene DNA millionenfach kopiert, sodass mehr Material zur Analyse zur Verfügung steht. Inzwischen liegt also eine Flüssigkeit vor, die die ausgeschnittene Wiederholungssequenz und ihre genauen Kopien enthält.

Um diese Schnipsel sichtbar zu machen ist ein weiteres Verfahren nötig. Bei der Gelelektrophorese werden die DNA-Bruchstücke in ein Gel gegeben, an das eine Spannung angelegt wird. Da das Erbmaterial negativ geladen ist, wandert es langsam durch das Gel zum Pluspol. Je länger die Fragmente sind, desto langsamer kommen sie in dem Gel voran. So werden sie der Größe nach aufgereiht.

Strichcode wie im Supermarkt

Gelelectrophorese macht den genetischen Fingerabdruck sichtbar

Die durch UV-Licht sichtbar gemachten DNA-Banden ergeben ein individuelles Muster. Foto: GFDL & CC ShareAlike 2.0

Am Ende werden sie noch durch UV- oder laserempfindliche Farbstoffe angefärbt und so sichtbar gemacht. Man erhält ein Bild, das dem Strichcode im Supermarkt ähnelt. Da die Wiederholungssequenzen bei jedem Menschen unterschiedlich lang sind und dementsprechend weit durch das Gel wandern, ergibt sich ein individueller Code für jeden einzelnen Menschen. Je mehr Sequenzen man untersucht, desto genauer wird der Test.

Identifizierung nach Jahrzehnten

Die Automatisierung der Vorgänge hat den Prozess im Laufe der Jahre erheblich beschleunigt. Doch die Erfindung der PCR brachte den entscheidenden Fortschritt. Durch die Möglichkeit, DNA beliebig oft zu kopieren, war man nicht mehr auf große Mengen an Zellen angewiesen. Statt eines Fingerhutes voll Blut, reicht heute ein Blutspritzer. Außerdem ist inzwischen die Auswertung nahezu sämtlicher körperlicher Zellen möglich, die einen Zellkern und damit DNA enthalten: Zum Beispiel Speichel, Schweiß, Knochen, Haare. Die Entdeckung weiterer hochvariabler Bereiche im Erbgut erhöhte die Genauigkeit des Tests erheblich.

Neue Entnahme- und Konservierungsverfahren machen es möglich, dass Jahrzehnte zurückliegende Fälle heute wieder aufgerollt und aufgeklärt werden können. Findet man in einer seit Jahren verscharrten Leiche noch intakte Zellkerne im Knochenmark, so kann der Tote heute identifiziert werden.

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