Wie funktioniert ein Vaterschaftstest?

   

Ein Vaterschaftstest ist kein Gentest - über das Erbgut gibt er wenig Auskunft. Er bestimmt statt­dessen die Länge einzelner Abschnitte, und verrät dabei viel über die Abstammung.

Die Hälfte unseres Erbguts erben wir vom Vater. Die eigentlichen Gene machen dabei nur einen kleinen Teil aus: Die Erbinformation besteht zu 98 % aus nicht-codierenden Bereichen, deren Funktion meist unbekannt ist. In einigen dieser Abschnitte wimmelt es von Wiederholungen: Kurze Folgen von DNA-Buchstaben, die immer gleich aneinandergereiht sind. Auf der Analyse dieser DNA-Abschnitte beruhen Vaterschaftstests.

Vaterschaftstests

Kurze Abschnitte im Erbgut können dazu dienen, Menschen eindeutig zu identifizieren.

Verräterische Wiederholungen

Wissenschaftler bezeichnen diese Wiederholungen mit dem englischen Ausdruck Short Tandem Repeat (STR). Die STRs bestehen aus zwei bis sieben DNA-Buchstaben, die sich dutzende Male wiederholen können. Die Folge "CATC" etwa kann bei einem Menschen zehnmal, bei einem anderen aber zwanzigmal auftreten.

Es gibt unzählige STRs, die bei jedem Mensch neu zusammengewürfelt werden. Sie sind genauso individuell wie ein Finger­abdruck und ermöglichen eine fast eindeutige Identifizierung von Menschen (eineiige Zwillinge natürlich ausgenommen).

Genetischer Fingerabdruck

Kriminologen gehörten zu den ersten, die eine praktische Anwendung für die Analyse der STRs entwickelten. Als "genetischer Fingerabdruck" hat sie schon viele Kriminelle überführt. Aber seit einigen Jahren ist die STR-Analyse auch die Methode der Wahl, um strittige Vaterschafts-Fragen zu klären.

Für einen Vaterschaftstest brauchte es mindestens zwei Proben: eine vom Kind und eine vom möglichen Vater. Besser ist es, wenn auch noch die Mutter in eine Analyse einwilligt. Forscher vergleichen dann sorgfältig die genetischen Fingerabdrücke und können dann sagen, ob eine Vaterschaft ausgeschlossen werden kann oder ob sie sehr wahrscheinlich ist.

Analyse der DNA

Der erste Schritt bei einem Vaterschaftstest besteht darin, geeignete Proben für die DNA-Analyse zu gewinnen. Praktisch jedes Körpergewebe ist dafür geeignet, doch meist werden Abstriche der Mundschleimhaut oder Blutproben verwendet - sie sind am einfachsten zu entnehmen. Der Test kann sogar nach dem Ableben eines Betroffenen durchgeführt werden. Manche Labore bieten an, geeignete DNA-Proben aus Ohrstöpseln, Gebissen oder Bartstoppeln aus dem Rasierer zu gewinnen.

Die Menge an DNA, die aus diesen Proben gewonnen wird, ist meist sehr klein - um sie zu analysieren, müssen Forscher die DNA erst noch vervielfältigen. Sie nutzen dafür die Polymerase-Kettenreaktion: Innerhalb weniger Stunden können so abertausende Kopien der STR-Abschnitte hergestellt werden. Die DNA-Kopien werden dann an einen Farbstoff gekoppelt, um sie im nächsten Schritt sichtbar zu machen.

Die Statistik ist entscheidend

STR-Abschnitte unterscheiden sich in ihrer Länge, und so sind auch die DNA-Kopien, die aus der Polymerase-Kettenreaktion stammen, unterschiedlich lang. Wissenschaftler schicken daher die DNA-Kopien durch ein engmaschiges Gitter, in dem sich kleine Kopien schneller bewegen als große. Bei dieser sogenannten Gelektrophorese kann über die Geschwindigkeit, mit der die DNA-Kopien wandern, auf deren Länge geschlossen werden.

Etwa 15 bis 40 DNA-Marker werden bei einem Vaterschaftstest analysiert. Am Ende der Laboranalyse verfügen die Wissenschaftler also über eine Vielzahl von Messpunkten, und zwar getrennt für Vater, Kind und meist auch der Mutter. Damit allein ist noch wenig gewonnen - entscheidend ist die nun folgende statistische Auswertung der Daten mit speziellen Programmen.

Am Ende kann nur eines mit Sicherheit festgestellt werden: Dass der Mann nicht der Vater des Kindes ist. Den umgekehrten Schluss - dass er tatsächlich der Vater ist - kann nie endgültig bewiesen werden. Ein Vaterschaftstest kann hier nur Wahrscheinlichkeiten angeben - auch wenn diese mitunter sehr hoch sind.

1 Rolf et al., Abstammungsbegutachtung: DNA-Systeme, biostatistische Auswertung und juristische Aspekte, Rechtsmedizin 2007 (link)

Vaterschaftstests

Kurze Abschnitte im Erbgut können dazu dienen, Menschen eindeutig zu identifizieren. Auch Vaterschaftstests beruhen auf ihrer Analyse.

Mehr...

  • Medizin setzt auf DNA-Analyse mehr...
  • Wie funktionieren Gentests? mehr...
  • Private Anbieter von Gentests mehr...
  • Personalisierte Medizin: Therapie erst nach Genom-Analyse? mehr...

Häufig besucht

zellstoff - der Blog

16. November 2018
Das „Gen für …“ ist tot. Es lebe der „polygenic score“!
Egal wo Forscher hinschauen: Kaum eine erbliche Eigenschaft wird durch ein einzelnes Gen geprägt. Oft sind hunderte genetische Faktoren beteiligt. Doch der polygenic score reduziert sie wieder auf eine einzige Zahl.
mehr...

Kurz und knapp

  • Vaterschaftstests beruhen auf der gleichen Methode wie der genetische Fingerabdruck
  • dafür werden kurze Abschnitte des Erbguts - Short Tandem Repeats genannt - im Labor vervielfältigt
  • die Länge dieser DNA-Marker ist bei jedem Menschen unterschiedlich
  • Vaterschaftstests vergleichen DNA-Marker von Mutter, Kind und dem möglichen Vater