Biometrische Merkmale

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DNA

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DNA der genetischer Fingerabdruck

Vorteile:

Nachteile:

Fakten:

Allgemein

Als DNA bezeichnet man die menschliche Erbsubstanz. Sie weist für jeden Menschen einzigartige Merkmals-Kombinationen auf. Die DNA wird häufig für eine eindeutige Identifizierung von Personen genutzt. Der Mensch hat im Kern jeder Körperzelle 23 Chromosomenpaare.

  Ein Chromosom besteht aus mehreren DNA-Molekülen. Ein DNA-Molekül ist ein fadenförmiges Molekül, welches in Form einer Doppel-Helix aufgebaut ist, so dass die DNA in eine Körperzelle passt. Eine gestreckte DNA- Doppelhelix wäre bis zu 100.000-mal länger als eine typische Zelle.
  Hauptbestandteil der DNA sind die vier Basen Adenin, Guanin und Thymin, wobei die Basen Adenin und Thymin, sowie Cytosin und Guanin stets ein Paar bilden. Sie werden sprossenartig an zwei Mukleotidsträngen aufgereiht.
  Die beiden Nukleotidstränge sind komplementär, d.h. die Basenabfolge der einen Kette bestimmt die Basenabfolge der anderen Kette. Die Reihenfolge der gepaarten Basen ist unregelmäßig (aperiodisch). Die Anordnung bzw. Reihenfolge der Basen wird als Schrift bezeichnet, welche die Informationen der DNA enthält.
  Der Bauplan eines Körpers steckt in ca. 5% der DNA. Diese Abschnitte werden Exons genannt. Die restlichen 95% werden als „genetischer Mörtel“ aufgefasst und sind persönlichkeitsneutral, d.h. sie lassen keine Rückschlüsse auf spezifische Körpermerkmale zu. Diese Abschnitte werden Introns genannt.
  Für die Identifikation von Personen werden ausschließlich die Introns untersucht. Einige Bereiche der Introns bilden so genannte Wiederholungssequenzen, wobei die Anzahl der Wiederholungen und somit auch die Länge des Abschnitts von Individuum zu Individuum variieren.


Der genetische Fingerabdruck beruht letztendlich auf der Messung der individuell unterschiedlichen Längen von sich wiederholenden DNA-Abschnitten.

Da die DNA eines Menschen in allen Körper-Zellen gleich ist, kann die zu untersuchende DNA aus beliebigen Zellen entnommen werden. Im Laufe der Zeit hat man sich auf die Untersuchung eines Standardrepertoires von etwa zwanzig DNA-Abschnitten geeinigt. Sie gehören zu der Gruppe der Short Tandem Repeats (STR), in der sich kleine, meist zwei bis vier Basen lange Abschnitte wiederholen. Auf diesem Sachverhalt basieren die meisten Verfahren zur Identifizierung einer Person mit Hilfe der DNA-Analyse.

Praktische Anwendung

Der Genetische Fingerabdruck

Das als DNA-Typisierung bezeichnete Verfahren basiert auf der Untersuchung der DNA-Moleküle in den Körperzellen einer Person. Das häufigste Verfahren ist die Variable Number of Short Tandem Repeats Typisierung (VNSTR).

Daraus wird ein genetischer Fingerabdruck generiert, mit welchem eine Person eindeutig identifiziert werden kann. Da die DNA bei eineiigen Zwillingen identisch ist, stößt dieses Verfahren in diesem Fall an seine Grenzen.

Um eine DNA-Typisierung durchführen zu können, wird eine ausreichende Menge an DNA benötigt. Die sog. Polymerase - Kettenreaktion (PCR) wird verwendet, um selbst kleinste Mengen an DNA zu vervielfältigen. So kann ausreichend Datenmaterial für die Bestimmung eines genetischen Fingerabdrucks gewonnen werden.

Vervielfältigung der DNA

Nach Durchführung der PCR müssen die vervielfältigten DNA-Fragmente ihrer Länge nach sortiert werden. Im Rahmen der Gelelektrophorese nutzt man dabei den Umstand, dass die DNA negativ geladen ist. Die Probe wird in ein spezielles Gel mit einer komplexen Anordnung von kleinen Poren eingebracht. Daran legt man nun ein Feld einer elektrischen Gleichspannung an. Nach der Gelelektrophorese sind die Fragmente nach ihrer Größe geordnet und als Strichcode-Muster ersichtlich

„Strichcode“-Muster als Ergebnis der DNA-Typisierung

Dieses Verfahrens kann bei jedem Menschen angewandt werden. Aufgrund der äußerst geringen Fehlerrate ist das Verfahren gesetzlich anerkannt und wird weltweit genutzt. Das Haupteinsatzgebiet ist im Bereich kriminalistischer Aufklärungen und Abstammungs-nachweisen zu sehen. Allerdings ist das Verfahren aufwendig und kostenintensiv. Außerdem sind spezielle Geräte notwendig. Typischer-weise bekommt man das Ergebnis nach einigen Tagen mitgeteilt.