PCR in der DNA-Analyse

Polizeibehörden, Staatsanwälte und Kriminallabore auf der ganzen Welt nutzen die Leistungsfähigkeit der Polymerase-Kettenreaktion (PCR), um bei der Untersuchung von Tatorten zu helfen.PCR hilft bei der Erstellung von DNA-Profilen, die als individueller „Barcode“ für jedes Individuum dienen, was dies zu einem der großartigen Beispiele macht, in denen Biologie und Technologie verschmelzen, um soziale Probleme zu lösen.

Worin unterscheiden wir uns?

Nach Abschluss des Humangenomprojekts wurde festgestellt, dass das Genom aus etwa 3 Millionen Basen besteht.Davon sind etwa 99,5 % bei allen Menschen identisch, was bedeutet, dass wir uns doch nicht so sehr unterscheiden.

Es zeigt sich, dass die von uns beobachtete Variation, die jeden von uns einzigartig aussehen lässt, hauptsächlich auf Unterschiede in der Anzahl wiederholter Sequenzen für bestimmte Regionen des Genoms zurückzuführen ist.Von diesen Regionen wurde Short Tandem Repeat (STR) identifiziert und ist heute die am häufigsten verwendete Wiederholung (unter Verwendung von 13 Loci oder Regionen).

DNA-PROFILIERUNG DURCH STR

STR besteht aus sich wiederholenden 3–4 Nukleotidbasen, die an verschiedenen Orten im menschlichen Genom vorkommen.Jedes Individuum erbt zwei Kopien oder Allele von seinen Eltern, daher könnte ein STR-Profil erstellt werden.

Für verschiedene Populationen wurden mehrere Loci als Standard zur Identifizierung von Individuen verwendet.Um STR-Profile abzugleichen, sollten die Wiederholungszahlen für jedes Allel gleich sein.Wenn beispielsweise am D3S1358-Locus (siehe Abbildung 1) die erhaltene Probe an diesem Locus ein STR-Profil von 7,5 aufweist, ist der Verdächtige B bereits ausgeschlossen, um mit der erhaltenen Probe übereinzustimmen.Wenn die Allelprofile übereinstimmen, wird die Wahrscheinlichkeit in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Allels für den jeweiligen Standort berechnet.Dies bedeutet, dass der Verdächtige nicht automatisch die eindeutige Quelle der Probe ist, wenn die STR-Profile übereinstimmen.

Zur Unterstützung des Ermittlungsprozesses wurden auch Datenbanken eingerichtet, beispielsweise das Combined DNA Index System (CODIS), das vom US-amerikanischen FBI verwaltet wird.

PCR-IN-STR-PROFILING-WORKFLOW

1. Die Ermittlungen beginnen mit der Entnahme von biologischem Material wie Zähnen, Haaren, Knochen und Flüssigkeiten vom Tatort.
2. Die Proben werden dann zur weiteren Verarbeitung in das forensische Labor überführt, wo DNA aus den Proben extrahiert wird (ca. 1 ng Probe ist für die PCR ausreichend).

3. Die spezifischen STR-Loci werden durch PCR gezielt und amplifiziert.PCR-Fragmente werden durch Sequenzierung oder Elektrophorese weiter analysiert.

4. Anschließend werden STR-Profile erstellt und, sofern verfügbar, mit verdächtigen Profilen oder Datenbanken abgeglichen.
Für die STR-Profilierung sind robuste Thermocycler erforderlich, die den Untersuchungsprozess unterstützen.Es werden zuverlässige Ergebnisse aus Nasslaborexperimenten benötigt, um Polizeibehörden und Staatsanwälten bei ihren Berichten zu helfen.Esco Lifesciences bietet Thermocycler mit hervorragenden Heiz- und Kühlraten sowie präziser und gleichmäßiger Temperatur, um zuverlässige STR-Profile zu gewährleisten.