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Einleitung – Kapitel 1.4.
Abweichend davon gibt es auch Allele, die sich in ihrer Länge nicht um eine ganze
Wiederholungseinheit unterscheiden, sog. Interallele. In ihrer repeat-Struktur befinden
zusätzliche Basen, die nicht in das eigentliche Schema passen. Die Benennung
der Interallele richtet sich nach der Anzahl der vollständigen Wiederholungseinheiten
und der Anzahl zusätzlicher Basen, die mit einem Punkt getrennt sind. Als Beispiel
ist das Allel 9.3 des Systems TH01 gezeigt, das 9 vollständige Wiederholungseinheiten
[AATG] und die drei zusätzliche Basen [ATG] aufweist:
5‘-AGACTCCATGGTGAATGAATGAATGAATGAATGAATGATGAATGAATGAATGAGGGAAATAAGG-3‘
Grundsätzlich werden heutzutage STRs für zwei verschiedene Fragestellungen genutzt:
die eindeutige Identifizierung von Personen, z.B. im forensischen Bereich, und
der Verwandtschaftsrekonstruktion, etwa im Bereich der Vaterschaftsanalyse (z.B.
Goodwin et al. 2011). Um für diese Anwendungen geeignet zu sein, müssen die
STR-Systeme gewisse Eigenschaften aufweisen: Zunächst müssen sie einen hohen
Grad an Polymorphie in der Bevölkerung aufweisen und die Häufigkeit der Allele
sollten möglichst gleichmäßig in der Bevölkerung verteilt sein. Bei nur wenigen Allelen
oder einem stark dominierenden Allel ist die Aussagekraft des Systems stark
eingeschränkt. Weiterhin darf das System keinem Selektionsdruck unterliegen, das
heißt z.B. nicht mit Krankheiten assoziiert sein. Liegt ein STR beispielsweise in einem
proteinkodierenden Gen, so ist seine Länge für die korrekte Funktion des Proteins
wichtig. Abweichungen davon können mitunter schwere Krankheiten auslösen
und unterliegen somit einem Selektionsdruck. Das klassische Beispiel für eine solche
Krankheit ist Chorea Huntington, welche durch eine Expansion des Trinukleotids
CAG im Huntingtin-Gen entsteht: Während gesunde Menschen zwischen 9 und 35
CAG-Tripletts besitzen, bricht die Krankheit bei mehr als 40 Wiederholungen aus,
die Betroffenen sterben in der Regel innerhalb von 15 Jahren nach Ausbruch (z.B.
Roos 2010). Auch STRs, die in Introns von Genen lokalisiert sind, können Erkrankungen
auslösen (z.B. Friedreich Ataxie, GAA-Triplett-Expansion im Intron 1 des
FXN-Gens, Koeppen 2011). Für verwandtschaftliche oder forensische Untersuchungen
müssen STRs nach der Gesetzgebung völlig neutrale Marker sein, das heißt sie
dürfen keine Rückschlüsse auf irgendwelche Eigenschaften des Trägers zulassen
(mehr zu STRs z.B. in Butler 2005).
Bei einer ausreichenden Anzahl an untersuchten Systemen ist das erhaltene Allelprofil
statistisch gesehen einmalig in der Weltbevölkerung, d.h. es gibt keine zweite unverwandte
Person, die genau dieselben Allele besitzt (Goodwin et al. 2011). Man
spricht daher auch von einem genetischen Fingerabdruck, welcher in der Forensik
bereits zu einer Routineuntersuchung geworden ist. In Europa hat sich ein Standard
von zwölf STR-Systemen etabliert (D1S1656, D2S411, D3S1358, D8S1179,
D10S1248, D12S391, D18S51, D21S11, D22S1045, TH01, vWA, FGA), wobei in
Deutschland vier weitere Systeme (D2S1338, D16S539, D19S433, SE33) zusätzlich
untersucht werden (Tab. 1.1). Die durchschnittliche Wahrscheinlichkeit, dass eine
unverwandte Person dasselbe Allelprofil aufweist, beträgt etwa 6x10 -21 (van Oers
2012).
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