#15: Gene – DNA tests – Eine Reise zu den Ahnen?

DNA Tests – Eine Reise zu den Ahnen?

Hi, willkommen bei Biochemie mit Bianca! In der letzten Episode hast du von Genen, Genmanipulation und Gentherapie mittels CRISPR gehört. Bevor wir zu unserem nächsten Thema wandern, möchte ich hier auf die Frage einer Hörerin eingehen: Wie funktionieren DNA-Tests?

Warum lässt man DNA überhaupt testen? Man kann unter anderem nach Erbkrankheiten Ausschau halten, oder testen ob die Eltern wirklich die biologischen Eltern sind. Was in letzter Zeit immer mehr an Beliebtheit gewinnt, ist der DNA-test zur Ahnenforschung.
Ich werde auf DNA-tests zur Ahnenforschung, sowie auf Vaterschaftstest eingehen. Vaterschaftstests könnten natürlich auch als Mutterschaftstest eingesetzt werden. Da aber Mütter sich meistens auch ohne Test sicher sein können, nenne ich diesen Test in dieser Episode nur Vaterschaftstest.
In der vorherigen Episode, Episode 13 – Genmanipulation, erkläre ich was die DNA und was Gene sind. Ich empfehle dir, zurückzugehen und dir diese anzuhören. Hier eine rasche Wiederholung:

DNA ist die Summe all unserer Gene. Gene sind unser Code, unser Bauplan in dem festgelegt ist, welche Größe und Geschlecht haben, welche Hormone und Moleküle wir produzieren und so weiter und so fort. Die DNA ist aufgebaut aus einer Säure und vier Basen. 1
Die vier Basen werden abgekürzt mit dem je ersten Buchstaben: A, T, C, G. Die gesamte DNA ist unterteilt in 23 Abschnitte. Diese Abschnitte werden Chromosomen genannt. Wir haben 23 Chromosmenpaare.
Denn die 23 Chromomen in der Eizelle von Mama und die 23 Chromomen des Spermiums von Papa werden zu deinen 23 Chromosemenpaaren. 2 Bei Trisomie-21, auch Down-Syndrom genannt, haben die Personen von dem Chromosom Nummer 21 halt nicht 2, sondern 3 Stück. 3,4
Nochmals eine grobe Übersicht, nach der Größe aufgelistet: Eine Säure und eine Abfolge von den 4 Basen A, T, C, G stellen ein Gen dar. Mehrere Gene sind in Chromosomen zusammengefasst. Die 23 Chromosomenpaare sind die DNA.

Vaterschaftstest: wie funktioniert das? Als Erster benötigt man die DNA von zumindest Baby und Vater, manchmal auch der Mutter.
Da die DNA in allen Zellen, außer in roten Blutkörperchen, zu finden ist, gibt es verschiedene Möglichkeiten, um zu der DNA eines Babys zu gelangen. Wangenabstrich, Blutprobe des Babys, oder sogar Blutprobe der schwangeren Mutter. Ab der zehnten Schwangerschaftswoche lässt sich die DNA von Babys nämlich in dem Blut der Mutter finden! Mittlerweile können Vaterschaftstest gemacht werden, bevor die Väter überhaupt Väter sind. Hierfür wird eine Probe vom Fötus im Mutterleib genommen. 5

Du teilst einen Großteil deiner DNA mit der restlichen menschlichen Bevölkerung. In über 99% der DNA stimmen alle Menschen überein.6

Ja, deine DNA ist zu 99% gleich wie von deinem besten Freund, aber auch deinem nervigen Nachbarn und angeberischen Großonkel! Wir wären also wie Klone, gäbe es da nicht dieses EINE restliche Prozent.

Ein Prozent der DNA macht den Unterschied zwischen den Menschen aus. Aber Moment – nicht zwischen allen Menschen! Da sowohl Mama, als auch Papa dir bei deiner Zeugung je 23 Chromosomen geschenkt haben, stimmst du zu je einer Hälfte mit ihnen überein.
Um das zu überprüfen, wählt man kleine Teile der DNA aus diesem einen Prozent. Diese kleinen Teile werden Marker genannt. Stell dir vor, du markierst die Stücke die du zwischen der DNA deines Papas und dir vergleichen möchtest, mit einem gelben Leuchtmarker. Da du ja 23 ChromosomenPAARE hast, hast du auch von diesem Marker zwei Stück. Ein Marker ist genau gleich wie der deiner Mama, der Zweite wie der deines Papas.
Sagen wir deine zwei Marker haben die Buchstabenfolge GATATAAAG und CGCGCGCGGG. Da diese zwei Marker von deinen Eltern kommen, muss je einer von den beiden GATATAAAG und der andere CGCGCGCGGG an der gleichen Stelle ihrer DNA haben. Um sicher zu sein, überprüft man nicht nur einen Marker, sondern mehrere. Wenn sowohl du, als auch dein Papa bei allen Markern übereinstimmt, dann ist das der Vaterschaftsbeweis.

Wenn also der Brief heimkommt und da drin steht, dass du der Vater bist, dann herzliche Gratulation! Diesen Tests kannst du vertrauen. Wie schaut es aus mit DNA-Tests zur Ahnenforschung? Können diese Tests mir tatsächlich sagen, dass ich zu 65% aus Mitteleuropa stamme, zu 16% aus Osteuropa, zu 15% aus Vietnam und zu 4% aus Madagaskar? Kann mir dieser Test wirklich vermitteln, woher meine Vorfahren kamen?
Sind sie genauso vertrauenswürdig wie ein Vaterschaftstest? Kurze Version: Nein.
Lange Version kommt nun. Wie testet man das denn? Wieder gibt man etwas DNA von sich her und schickt es zu dem Test-Anbieter. Meistens schaut das so aus, dass man mit einem Wattestäbchen an der Wangeninnenseite abstreift, dieses dann in ein Kuvert steckt und dem Postbeamten seine DNA in die Hand drückt. Grundsätzlich funktioniert so ein Ahnentest wie ein Vaterschaftstest, nur werden viel mehr Marker deiner DNA verglichen. Teile deiner DNA – Marker – werden verglichen mit… Mh, mit wem eigentlich? Beim Vaterschaftstest ist es klar – deine DNA wird mit deinem eventuellen Vater verglichen. Aber bei einem Ahnentest? Man kann deine DNA ja wohl kaum mit irgendeinem beliebigen Osteuropäer, Vietnamesen, oder Madagaskaner, ähh Madagasasse, ähm, also mit irgendeinem Einwohner von Madagaskar.
Aus diesem Grund haben die Testanbieter Datenbanken voller DNA verschiedener Menschen aus den verschiedenen geographischen Gebieten. Deine DNA wird dann mit dieser Datenbank abgeglichen. Wenn lt. Datenbank 65% deiner DNA sich mit der DNA von Mitteleuropäern deckt, dann bekommst du als Antwort, 65% deiner Ahnen kommen aus Mitteleuropa. So weit so gut. Diese Tests haben aber ihre Mankos. Ein großer Teil der Datenbanken besteht aus Daten von Mitteleuropäern. Wenn deine Vorfahren aber aus einem Land kommen, welches sehr schwach in der Datenbank vertreten ist, dann kann das Ergebnis stark verfälschen. Sagen wir, du hast Vorfahren in Madagaskar. Die Datenbank enthält aber nur die Daten von lediglich 10 Einwohner Madagaskars. Und zufälligerweise stimmen 5% deiner Marker mit einem dieser Einwohner überein. Obwohl das Zufall ist, zeigt der Test nun 5% Vorfahren aus Madagaskar an. Je mehr Daten in der Datenbank sind, desto sicherer und realitätsnäher wird das Ergebnis.7 Wenn du lt. Test zu 65% aus Mitteleuropa stammst, dann wird ein beträchtlicher Teil deiner Vorfahren schon aus dem Bereich stammen. Aber den 4% aus Madagaskar solltest du keine allzu große Aufmerksamkeit schenken. 2,8

Zusammenfassung:
99% unserer DNA teilen wir mit der gesamten menschlichen Weltbevölkerung. Wir unterscheiden uns durch lediglich 1%. Je eine Hälfte dieses Prozents stimmt mit dem gleichen Bereich deiner Mama und Papa überein. Um zu überprüfen, ob dein Papa dein biologischer Vater ist, werden Abschnitte innerhalb dieses einen Prozents miteinander verglichen. Stimmen diese sogenannten Marker überein, ist das der Vaterschaftsbeweis.
DNA-Tests zur Ahnenforschung funktionieren ähnlich wie der Vaterschaftstest. Hier werden Marker deiner DNA mit dem Markern von Einwohner aus verschiedenen geographischen Gebieten verglichen. Je nachdem wie viel von deinen Markern mit jenen der Einwohner übereinstimmt, kommen deine Ahnen aus diesen Gebieten. Diese Tests haben das Manko, dass die Datenbanken für manche geographische Gebiete nur mangelhaft bestückt sind. Deswegen kann das Ergebnis leicht verfälscht werden. Je größer und breiter die Datenbank aufgestellt ist, desto mehr kann man dem Ergebnis vertrauen.

Fun Fact:
Zurzeit wird daran geforscht wie Kokainsucht mittels Gentherapie bewältigbar ist. Hierbei bekommt der Organismus ein Gen mit dem er Kokain innerhalb Sekunden zerstören kann. Somit erreicht es nicht mehr das Belohnungszentrum im Hirn und trägt nicht zu einer Sucht bei.9
Madagaskar war lange Zeit eine Pirateninsel. Auch heute sind noch berühmt-berüchtigte Piraten auf dieser Insel begraben. 10
Und die Einwohner von Madagaskar heißen Madagasse.

Alle Shownotes inklusive Transkript und Quellen findest du wie immer auf www.biochemiemitbianca.com.
Außerdem findest du diesen Podcast auf Facebook und Instagram. Besonders freue ich mich, wenn du diesen Podcast likst und abonnierst.
In der kommenden Episode
gehen wir zurück zu unser aller Anfang: in Mamas Bauch. Was passiert während einer Schwangerschaft? Wie funktioniert eigentlich ein Schwangerschaftstest? Welcher Elternteil bestimmt das Geschlecht eines Babys?

Wenn du Fragen zu dem kommenden Thema hast, lass von dir lesen. Auch wenn dich ein komplett anderes Thema interessiert und du dich gefragt hast: „Wie funktioniert das eigentlich“?, schreib mir auf Instagram, Facebook, oder per bianca@biochemiemitbianca.com.
Servus und Baba.

1. Miller, M. B. How tall of a stack of paper would we need to print out an entire human genome? (2005). Available at: http://bio4.us/biotrends/human_genome_height.html. (Accessed: 22nd December 2019)
2. Nationales Genomforschungsnetz. Die Vererbung. Available at: http://www.ngfn.de/index.php/die_vererbung.html. (Accessed: 21st January 2020)
3. Gesundheit.gv.at. Down-Syndrom – Trisomie 21 | . (2019). Available at: https://www.gesundheit.gv.at/krankheiten/behinderung/down-syndrom. (Accessed: 22nd December 2019)
4. Down-Syndrom Österreich. Trisomie 21- Ursachen und Formen. Available at: https://www.down-syndrom.at/themen/medizinische-themen/ursachen-und-formen.html. (Accessed: 21st January 2020)
5. DNA Legal. How does paternity testing work? . Available at: https://www.dnalegal.com/resource/146/how-does-paternity-testing-work. (Accessed: 21st January 2020)
6. de Goede, O. Relatedness. (2018). Available at: https://genetics.thetech.org/ask-a-geneticist/how-paternity-tests-work. (Accessed: 21st January 2020)
7. Stierwalt, S. How Well Do Ancestry DNA Tests Actually Work? (2017). Available at: https://www.quickanddirtytips.com/education/science/do-ancestry-dna-tests-actually-work. (Accessed: 21st January 2020)
8. Gimlet-Science vs. DNA Kits Public Transcript. (2019). Available at: https://docs.google.com/document/d/e/2PACX-1vTgAtpkm2HPs4wPOrFj0BkruopS6EsS64F42DNrPsFw47VWVG_547mCNiwNhmFL9L4kep_yy1G8IVs1/pub#ftnt36. (Accessed: 21st January 2020)
9. Blasius, H. Gentherapie vor der klinischen Erprobung: Ein „Schuss“ gegen die Kokainsucht. (2020). Available at: https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/news/artikel/2020/01/21/ein-schuss-gegen-die-kokainsucht. (Accessed: 22nd January 2020)
10. Smith, O. 17 amazing facts about Madagascar, the island it took humans 300,000 years to discover. (2018). Available at: https://www.telegraph.co.uk/travel/destinations/africa/madagascar/articles/facts-about-madagascar/. (Accessed: 21st January 2020)

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