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Einleitung – Kapitel 1.4.
1.4. aDNA-Forschung und Authentizitätssicherung (STR-Systeme)
Etwa zwei Jahrzehnte sind seit den ersten erfolgreichen Nachweisen von DNA aus
menschlichem Skelettmaterial (Hagelberg et al. 1989; Hummel und Herrmann 1991)
vergangen. Nach den anfänglichen Nachweisen der Überdauerungsfähigkeit genetischen
Materials entwickelte sich die Paläogenetik schnell zu einem Instrument, das
als Grundlage für die Bereitstellung biologischer Basisdaten dient. Neben den überwiegend
naturwissenschaftlich ausgerichteten Forschungsgebieten der Evolutionsbiologie
und Conservation Genetics (z.B. Gilbert et al. 2008, Hofreiter et al. 2007)
können besonders in den Bereichen der Archäologie (z.B. Haak et al. 2005, Khairat
et al. 2013, Fehren-Schmitz et al. 2010), der Anthropologie (z.B. Lassen et al. 2000)
und der Umweltgeschichte (z.B. Willerslev et al. 2007) molekulargenetische Ansätze
zur Klärung von kultur- und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen beitragen.
Eine zentrale Rolle in der aDNA-Analytik nimmt die Frage nach der Authentizitätssicherung
von Ergebnissen und den daraus entwickelten Bearbeitungsstandards ein.
Hintergrund der Bemühung um Analysestandards ist die Tatsache, dass altes Probenmaterial
meist nur geringste Mengen an indigener DNA enthält, so dass bereits
kleine Mengen kontaminierender DNA zu fehlerhaften Ergebnissen führen können.
Grundsätzlich wurden im letzten Jahrzehnt der Forschung an degradierter DNA zwei
Konzepte zur Bewältigung der Problematik verfolgt. Das eine Vorgehen fordert die
Einbindung eines zweiten Labors zur unabhängigen Replikation der Untersuchung
(Cooper und Poinar 2000, Hofreiter et al. 2001). Diese Herangehensweise bietet sich
an, wenn vergleichsweise konservative (= wenig variable) DNA-Sequenzen untersucht
werden, etwa bei Untersuchungen zur Phylogenie und zur Evolution von Organismen.
Werden dagegen hochpolymorphe (= variable) Sequenzen untersucht, so hat
sich das Verfahren des genetischen Fingerprintings (s.u.) als besonders geeignet erwiesen,
mögliche Kontaminationen zu identifizieren (Alonso et al. 2001, Bouakaze
et al. 2009, Capelli et al. 2003, Hummel 2003).
In den letzten Jahren wurde durch die Einführung der neuen Methodiken des Next-
Generation-Sequencings die Möglichkeiten der Datengewinnung und der Authentizitätssicherung
entscheidend erweitert. Durch die Sequenzierung kürzester DNA-
Abschnitte können Analysen auch an Proben mit sehr fortgeschrittener DNA-
Degradierung durchgeführt werden. Gleichzeitig werden genomweit enorme Datenmengen
generiert, die eine Authentifizierung zulassen. Die Anwendung dieser kostenintensiven
Methode in der routinemäßigen Bearbeitung von aDNA-Proben ist
derzeit noch zu aufwendig. Zusätzlich ist die Generierung großer Datenmengen für
eine Vielzahl von Fragestellungen, z.B. genealogischer Verwandtschaftsrekonstruktionen,
nicht erforderlich. Andere Fragestellungen profitieren von den großen Datenmengen
erheblich i.S. großer Erkenntnisgewinne, wie etwa eine Borrelia-
Infektion bei der Gletschermumie vom Ötztal (Keller et al. 2012), die Untersuchungen
großer Pandemien (Schuenemann et al. 2011) oder stammesgeschichtlicher Rekonstruktionen
(Reich et al. 2010).
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