Vorbemerkung: Dieser Beitrag soll der Auftakt einer kleinen Serie sein, in der ich portionsweise Arbeitsumfeld und Methoden der Forensischen Genetik vorstellen möchte.
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Forensisch: (vom lateinischen forum „Marktplatz, Forum, Plural: Foren” – dort wurden im alten Rom Gerichtsverfahren, Untersuchungen, Urteilsverkündungen und Strafvollzug durchgeführt) mit Bezug zu Recht, Rechtsprechung und/oder Gericht

Genetik: “(von griechisch γενεά geneá ‚Abstammung’ sowie γένεσις génesis ‚Ursprung’ ) oder Vererbungslehre ist ein Teilgebiet der Biologie und befasst sich mit den Gesetzmäßigkeiten und materiellen Grundlagen der Ausbildung von erblichen Merkmalen und der Weitergabe von Erbanlagen (Genen) an die nächste Generation (Vererbung).” Wikipedia

Die Forensische Genetik als Teilgebiet der Forensik oder der Forensischen Wissenschaften befasst sich also mit denjenigen forensisch relevanten Fragen und Problemen, die mit den Mitteln, Methoden und Techniken der Genetik beantwortet und bearbeitet werden können. Häufig handelt es sich dabei um die Zielsetzung der Individualisierung. Es soll z.B. eine biologische Spur an einem Tatort – ein Blutspritzer, eine Hautschuppe, ein Haar – eindeutig einer Person zugeordnet, also individualisiert werden. Oder es soll eine, z.B. durch Fäulnis visuell unkenntlich gewordene Leiche identifiziert oder, z.B. nach einer Naturkatastrophe, ein Leichenteil einer Leiche zugeordnet werden. Aber auch die “klassische” Vererbungslehre findet ihre forensische Anwendung, wenn das biologische Abstammungsverhältnis von zwei oder mehr Personen festgestellt, wenn also ermittelt werden soll, ob z.B. ein Mann wirklich der Vater eines bestimmtes Kindes oder eine Frau wirklich in mütterlicher Linie verwandt mit einer bestimmten Person ist. Die Grundlage für die genannten Untersuchungen ist die Erstellung eines oder mehrerer DNA-Profile (dazu später mehr). Ab und zu wird aber auch nach der biologischen Art einer Spur gefragt, also ob es sich z.B. bei einer Blutspur überhaupt um menschliches Blut handelt und wenn nicht, zu welchem Tier sie oder zu welcher Pflanzenart die zerkaute Nahrung im Magen einer Leiche gehört. Das gemeinsame Bindeglied all dieser Fragestellungen ist die DNA. An ihr kann man nicht nur nachvollziehen, aus welcher Art von Organismus sie stammt, sondern es lassen sich Individuen derselben Art auch voneinander unterscheiden, wenn sie nicht, wie eineiige Zwillinge, genetisch identisch sind.

Die Methoden der Forensischen Genetik haben sich im Laufe der Jahre, seit Sir Alec Jeffreys, aufbauend auf der Entdeckung hochvariabler Teilstücke in der DNS aus dem Jahr 1980, durch seine Methode der Analyse von Restriktionsfragmentlängenpolymorphismen (RFLP) zur Identifikation von Personen die DNA für die Forensik interessant machte, stark weiterentwickelt und verbessert. Sie sind so empfindlich, daß heute bereits die wenigen Hautzellen, die ein Täter bei der leisen Berührung z.B. eines Plastikbeutels abstreift, ausreichen, um ein vollständiges und umfangreiches DNA-Profil zu generieren. Die statistische Seltenheit solcher Profile in der Bevölkerung ist dabei so astronomisch hoch (z.B. 1: 10.000.000.000), daß eine zufällige Übereinstimmung praktisch ausgeschlossen ist und kein Verteidiger es wagen würde , vor Gericht dafür zu plädieren, die Übereinstimmung eines solchen Profils mit dem seines Mandanten als Zufall zu behandeln. Aber auch die Robustheit der Methoden hat sich immer weiter verbessert, so daß inzwischen auch sehr schlecht erhaltene oder durch Umwelteinflüsse stark beschädigte Spuren einer Untersuchung noch zugänglich sind.
Daß wir heute über so gute, robuste und empfindliche Methoden verfügen, aber auch, daß wir obsolete, den Ansprüchen nicht mehr genügende Methoden ausmustern konnten, verdankt sich ausschließlich der Forschung: Methodologische Forschung zur Weiterentwicklung und Optimierung bestehender Techniken, zur Entdeckung immer neuer noch sensitiverer, genauerer Methoden und zur Ausweitung von Untersuchungen auf bisher unberücksichtigte Moleküle, z.B. die “Einführung” der RNA-Analyse in das forensisch-genetische Repertoire (dazu später mehr), ist von zentraler Bedeutung für unser Fach. So ist es unserer Gruppe beispielsweise vor kurzem gelungen, eine Methode zu entwickeln, durch die wir selbst aus einem 67 Jahre alten Knochen, der auf dem Grund eines Sees in 20 m Tiefe lag, noch ein vollständiges DNA-Profil herstellen konnten (s. Literatur).
Neben der Methodologie gibt es aber auch andere interessante und wichtige Forschungsgebiete in der Forensischen Genetik: im Prinzip interessieren uns alle irgendwie forensisch relevanten Krankheitsbilder, die möglicherweise eine genetische Prädisposition ausweisen. Dazu zählen als prominenteste Beispiele der Plötzliche Kindstod und der Plötzliche Herztod. Aber auch die Suche nach genetischen Vorbedingungen für die Entwicklung von Sucht/Abhängigkeit, für die differentielle Verstoffwechselung von Drogen und Toxinen oder für eine mögliche Suizidneigung oder nach molekularen Markern für die Bestimmung von Todesursachen und Todeszeitpunkt sind äußerst spannende Themen. Und natürlich kennt auch die Forensische Genetik Kasuistiken, also Berichte von besonders abgefahrenen, bizarren, schwer (oder nicht) lösbaren oder sonstwie bemerkenswerten Fällen, die man mit der “community” teilen möchte.

Die Forensische Genetik ist damit zu einer äußerst wichtigen, produktiven und für die Justiz nahezu unersetzlichen Disziplin geworden, von der es viel zu erzählen gibt.
Mich persönlich reizt an diesem Fach und der täglichen Arbeit darin besonders die enge Verflechtung von Forschung und “Routine”, das beständige Feilen und Verbessern von Techniken, das Überwinden von Nachweisgrenzen aber auch die Möglichkeit, an den nicht ausbleibenden Konfrontationen mit der ungeschönten und bisweilen schwer zu verkraftenden Realität wachsen zu können – und nicht zuletzt, daß ich mich als Teil eines Teams fühle, das – und hier sind wir doch recht nahe bei CSI & Co. – irgendwie zu den “Guten” gehört.

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Kommentare (25)

  1. #1 MisterX
    22/03/2011

    WIE UND WO KANN MAN SOWAS STUDIEREN????

    Bitte eigenen Artikel dazu, als abschluß oder so BITTE BITTE BITTE !!

    gruß

  2. #2 Cornelius
    22/03/2011

    Ich hatte tatsächlich vor, beizeiten mal einen Post zur Studiensituation zu verfassen, weil wir wirklich sehr viele entsprechende Anfragen bekommen. Vorerst nur dies: noch kann man meines Wissens “Forensische Genetik” als solche nicht studieren. Es ist aber möglich, als Biologe in einer solchen Abteilung zu promovieren und/oder sein Diplom/Master zu machen.
    In Bonn gibt es zudem seit kurzem den Studiengang “Naturwissenschaftliche Forensik”
    (http://studieren.de/studienprofil.0.naturwissenschaftliche-forensik-bsc-hochschule-bonnrheinsieg.31817.101.html und http://fb05.h-bonn-rhein-sieg.de/BSc+Naturwissenschaftliche+Forensik.html). Ich kann dazu aber noch nicht viel sagen, weil ich noch mit keinem Studenten zu tun hatte, der das studiert und daher nicht weiß, wie gut/schlecht die Ausbildung ist.

  3. #3 Kallewirsch
    22/03/2011

    aufbauend auf der Entdeckung hochvariabler Teilstücke in der DNS

    Kannst du darüber mal einen eigenen Artikel verfassen?
    Ich hab mich schon immer gefragt, was genau bei den DNS Analysen eigentlich untersucht wird, da ja offensichtlich sicherlich nicht die komplette DNS eines Menschen aufgeschlüsselt wird um forensische Untersuchungen zu machen.

  4. #4 Cornelius Courts
    22/03/2011

    “Kannst du darüber mal einen eigenen Artikel verfassen?”

    Natürlich! Der entsprechende Post wird Teil dieser Serie sein!

  5. #5 merdeister
    22/03/2011

    Moin,

    leider kann ich mich nicht an den Namen erinnern und den Link nicht mehr finden. Vor einiger Zeit hat eine Wissenschaftlerin (?) Proben genetischen Materials an verschiedene Labore geschickt, um eine Aussage darüber treffen zu können, ob eine bestimmte Person für ein bestimmtes Verbrechen in Betracht käme. Die Labore haben wohl ziemlich unterschiedliche Ergebnisse geliefert. Nun habe ich nach einer Stelle im Netz gesucht, die sich kritisch mit dieser Arbeit auseinandersetzt, leider gibt es nichts.

    Ich hoffe meine Angaben sind nicht zu kryptisch :-)

    Gruß

  6. #6 merdeister
    22/03/2011

    Moin,

    leider kann ich mich nicht an den Namen erinnern und den Link nicht mehr finden. Vor einiger Zeit hat eine Wissenschaftlerin (?) Proben genetischen Materials an verschiedene Labore geschickt, um eine Aussage darüber treffen zu können, ob eine bestimmte Person für ein bestimmtes Verbrechen in Betracht käme. Die Labore haben wohl ziemlich unterschiedliche Ergebnisse geliefert. Nun habe ich nach einer Stelle im Netz gesucht, die sich kritisch mit dieser Arbeit auseinandersetzt, leider gibt es nichts.

    Ich hoffe meine Angaben sind nicht zu kryptisch :-)

    Gruß

  7. #7 ZielWasserVermeider
    22/03/2011

    @Cornelius Courts

    Die ganze Sache läuft natürlich nur dann gut wenn es keine Verschmutzungen vor der Probenentnahme gibt.

    http://de.wikipedia.org/wiki/Heilbronner_Phantom

    Gruß
    Oli

  8. #8 mathias
    22/03/2011

    @Cornelius..
    Bei der einen passagen bin ich skeptisch geworden..
    “Die statistische Seltenheit solcher Profile in der Bevölkerung ist dabei so astronomisch hoch (z.B. 1: 10.000.000.000), daß eine zufällige Übereinstimmung praktisch ausgeschlossen ist und kein Verteidiger es wagen würde , vor Gericht dafür zu plädieren, die Übereinstimmung eines solchen Profils mit dem seines Mandanten als Zufall zu behandeln.”
    Wie gut sind eure methoden den?
    Soweit mir bekannt, gab es im Jahr 2008 eine Publikation, dass selbst Eineiige Zwillinge, genetisch nicht identisch sind, sondern sich in minimalen Copy Number Variation unterscheiden..
    American Journal of Human Genetics, DOI: 10.1016/j.ajhg.2007.12.011
    http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/288498
    Seid ihr da schon in der Lage, deren Profil zu untersuchen, oder sind Eineiige Zwillinge da immernoch eine Achillespferse?
    Zwillinge sind da ja generell schwierig, wobei Zweieige da immernoch einfacher sind..

  9. #9 CHP
    22/03/2011

    Zweieiige Zwillinge sind ja genetisch lediglich Geschwister, noch nicht mal zwingend vom gleichen Vater.

  10. #10 Bibliothekar
    22/03/2011

    Die Fehlerquote lag laut GEDNAP in den Jahren 1998-2002 bei 0,4-0,7 %, Fehler waren vor allem das Vertauschen von Proben und ein falsches Übertragen von Ergebnissen.

    Die Methoden als solche, was soll ich sagen?
    Die Protokolle sind bewährt und es gibt herrlich einfach zu handhabende Kits.

  11. #11 Muddi & theBlowfish
    22/03/2011

    @Bibliothekar:UGH, muss das cool sein, vier “Hände” zum Pipettieren zu haben 😉
    @Mr.X.: Psssst, der Forensik kann man sich auch von der Medizin aus nähern…..dafür gips dann mehr Unis…
    @Cornelius, leider ist schon mal ein Verteidiger mit der “genetischer Doppelgänger” Taktik durchgekommen, im O.J. Simpson Prozess….

  12. #12 Chris
    22/03/2011
  13. #13 S.S.T.
    23/03/2011

    @MisterX

    Ein mit einer Promotion abgeschlossenes NaWi-Studium (hier Bio) ist die beste Voraussetzung.

    Kriminaltechnische Untersuchungstellen bieten weiterhin auch anderen Wissenschaftlern, z.B. Chemikern, in anderen Bereichen zahlreiche interessante Tätigkeiten.

    Biologen werden übrigens auch bei vergleichenden Faseruntersuchungen eingesetzt, weil sie üblicherweise u.a. das Mikroskopieren ausgezeichnet beherrschen.

  14. #14 markus
    23/03/2011

    Mich würde mal Intressieren wie der ansatz war dieser Knochen aus dem wasser die DNA herauszuziehen. Mir ist bewusst das im Knochenmark Spuren hat. Aber war das tasächlich beweis relevant?

  15. #15 Cornelius Courts
    23/03/2011

    @mathias: unsere Methoden sind schon recht sicher und validiert. Dennoch sind sie, wie ich in meinem Post schon andeutete (“es lassen sich Individuen derselben Art auch voneinander unterscheiden, wenn sie nicht, wie eineiige Zwillinge, genetisch identisch sind.”) nicht geeignet, eineiige Zwillinge voneinander zu unterscheiden. In der Tat sind diese, da hast Du schon recht, nicht in jeder einzelnen Base identisch. Nur müßte man die gesamten Genome (und dann auch noch aus mehreren Geweben und Zelltypen) sequenzieren, um solche Unterschiede zu finden und das wird nicht gemacht. Es gibt übrigens drei Arten von zwillingen, nicht nur zwei.
    @Bibliothekar: Der GEDNAP (http://de.wikipedia.org/wiki/GEDNAP) ist ein Ringversuch, der nichts über die tatsächliche Fehlerquote bei echten Fällarbeiten aussagt, er zeigt lediglich auf, wo und wie die meisten Fehler gemacht werden. Und bevor es zu irgend etwas “Kits” zu kaufen gibt, muß erstmal die Methode erforscht werden und zwar gründlich. Zu unserer Knochenmethode z.B. gibt es kein Kit, das ist immer noch gute alte komplizierte Handarbeit.
    @Mr.X/Muddi: der Weg über die Medizin kann auch in die Forensik führen, aber so gut wie nur in die Rechtsmedizin. Ich kenne z.B. keine einzige Abteilung für Forensische Genetik, die ein Mediziner leitet. Der forensische Mediziner führt also vor allem Obduktionen, Geschädigtenuntersuchungen, Leichenschauen etc. durch. Wer also Interesse an vornehmlich wissenschaftlicher Tätigkeit hat, sollte eher nicht den Weg über die Medizin einschlagen. Hinzukommt: um Rechtsmediziner zu werden, benötigt man eine Facharztausbildung, die zum großen Teil in der Rechtsmedizin absolviert werden muß. Leider gibt es nicht mehr viele Institute und geht es nach der Politik, sollen es sogar noch weniger werden (wird, wie gesagt, noch ein Thema für sich).
    @Markus: Der “Trick” an der Methode ist, die DNA aus den Osteozyten durch die Extraktion nicht noch mehr zu beschädigen aber dennoch genug für eine Analyse herauszubekommen. Da wir über 8 STR-Systeme reproduzierbar darstellen konnten, wäre eine Identifikation (indirekt oder direkt) recht sicher möglich.

  16. #16 W-
    23/03/2011

    Guter Beitrag!

    Wirst Du eventuell auch mal etwas über Biohacking schreiben? Das könnte ja zum Spielplatz der “Bösen” mutieren…

  17. #17 Cornelius Courts
    23/03/2011

    @W: habe ich noch nicht drüber nachgedacht; aber die Gefahr, die davon ausgeht, ist in meinen Augen zur Zeit als gering anzusehen, denn es reicht eben nicht aus, sich synthetische DNA zu bestellen, um eigene Viren zu konstruieren. Um (v.a. auch ohne Eigengefährdung) mit hochpathogenen und leicht ansteckenden Viren arbeiten zu können, benötigt man schon eine ziemlich aufwendige Ausrüstung und Infrastruktur…

  18. #18 edlonle
    24/03/2011

    Was ich an der DNA-Fornsik noch nicht kapiert habe ist die mögliche Kontamination der untersuchten Gegenstände. Nehmen wir mal eine Tischlampe an einem Tatort. Da haften dann DNA-Spuren der Hersteller, der Verkäufer und Kunden im Laden, DNA von Bakterien, DNA von Fliegen und Mücken dran und diese jeweils in Bruchstücken und/oder mit Lücken. Dann sind da natürlich die DNA der Besitzer der Lampe und ev. deren Gästen. Jetzt konstruieren wir den Fall dass ein Täter an der Lampe möglicherweise das Licht ausgeknipst hat bevor er eine Person “asugeknipst” haben soll.

    Könnte es nicht sein dass eine Fliege vom vermeintlichen Täter einen Schweißtropfen aufgesogen hat und dann, durch’s offene Fenster des Tatorts, sich auf der Lampe seiner Exkremente entleert hat? Oder dass vermeintlicher Täter kurz zuvor dem Lampenverküfer die Hand geschüttelt hat? Wie will man soetwas ausschließen wenn sich DNA so hartnäckig verteilt?

    Wenn ich mir so vorstelle dass ein Liter Rheinwasser von millionen DNA Spuren durchsetzt ist und ich schon alleine durch ausatmen eine Spur hinterlassen kann fällt es mir schwer zu glauben dass man auf solch hohe Wahrscheinlichkeiten schließen kann.

    Grüße
    edlonle

  19. #19 Chris
    24/03/2011

    @edlonle
    Ohne jetzt dem Experten vorgreifen zu wollen, er kann mich ja korrigieren…

    Was Du vergessen hast, es werden ja nur menschliche DNA Sequenzen gesucht. Die Bakterien und die Fliegen fallen also schon mal raus. Und bei den möglichen 3 Profilen, die Du in Deinem Fall erhalten würdest, also Verkäufer, Besitzer und potentieller Täter, hast Du genau das, was Du wolltest. Es geht ja “nur” darum nachzuweisen, dass jemand da war.

  20. #20 Cornelius Courts
    24/03/2011

    @edlonle: hehe, erstmal danke für die Vorschusslorbeeren für unsere Methoden, doch soooooo gut sind sie dann auch nicht. Chris hat schonmal recht damit, daß die PCR-Assays für die DNA-Profilierung humanspezifisch sind. Dennoch können sog. Mischspuren tatsächlich ein echtes Problem sein. Wenn nur Opfer und Täter Spurenbeiträger sind, geht es noch, weil man ja das Profil des Opfers ermitteln und aus der Mischspur “rausrechnen” kann. Wenn weitere Beiträger dazukommen, kann es unter Umständen sehr schwierig werden. Man arbeitet dann mit Ausschlußwahrscheinlichkeiten für zufällig Beigezogene. Daß aber, um beim Beispiel zu bleiben, auf der gesamten Lampe DNA-Spuren auch von Verkäufern/Kunden sind, ist nicht so wahrscheinlich und wenn die Spuren sehr gering sind, verschwinden sie im Hintergrund. Man nimmt die Spuren ja auch nicht von der gesamten Lampe ab, sondern von Stellen, die vermutlich besonders stark/oft berührt wurden.
    So, mehr gibt es dann im nächsten Post (dauert noch was), der der nächste in der Serie sein wird und sich mit Spurenkunde befasst :-)

  21. #21 edlonle
    24/03/2011

    Danke schon mal Cornelius und Chris. Freue mich schon auf den Rest Deiner Serie…

    Auf jeden Fall ist diese “Reale” Arbeit imho viiiel spannender als diese Halbseidenen amerikanischen Profilerserien. Die schaue ich nicht so gerne.
    Viel besser finde ich da die klassischen Krimiserien: Tatort, Miss Marple, Hercule Poirot und alle anderen Agatha Christies, Columbo, Monk und noch paar andere.

  22. #22 merdeister
    24/03/2011

    Nun habe ich den Link (merdeister· 22.03.11 · 18:42 Uhr) gefunden:

    http://www.newscientist.com/article/mg20727733.500-fallible-dna-evidence-can-mean-prison-or-freedom.html

  23. #23 s.s.t.
    25/03/2011

    @merdeister

    Mischspuren sind in jedem Bereich der Kriminaltechnik eine Herausforderung. Häufig kommt da eben ein ‘nichts genaues weiß man nicht’ heraus. Auf jeden Fall verlangen solche Spuren i.d.R. einen sehr hohen Arbeitsaufwand und fundiertes Wissen des Gutachters.

    Zur rechtlichen Seite (verständlich dargestellt):
    http://www.janvonbroeckel.de/jura/genetfingerabdruck.pdf

    Grundsätzlich reicht der genetische Fingerabdruck als alleiniger Beweis nicht aus, aber:

    BGH – LG Karlsruhe
    21.1.2009
    1 StR 722/08
    Jedenfalls bei einem Seltenheitswert im Millionenbereich kann das Ergebnis der DNA-Analyse wegen der inzwischen erreichten Standardisierung der molekulargenetischen Untersuchung für die Überzeugungsbildung des Tatrichters dahin, dass die gesicherte Tatortspur vom Angeklagten herrührt, ausreichen, wenn die Berechnungsgrundlage den von der Rechtsprechung des Bundesgerichtshofs aufgestellten Anforderungen entspricht.
    StPO § 261
    Aktenzeichen: 1StR722/08 Paragraphen: StPO§261 Datum: 2009-01-21
    Link: pdf.php?db=strafrecht&nr=3373

    http://www.rechtscentrum.de/search.php?num=20&page=1&db=strafrecht&mode=category&feld=Proze%DFrecht&gebiet=DNA

    Siehe auch obigen Link.

  24. #24 merdeister
    25/03/2011

    @s.s.t.· 25.03.11 · 21:20 Uhr

    Vielen Dank!

  25. #25 Steff
    23/03/2015

    Das Thema DNA-Analyse und DNA-Beweise vor Gericht wird immer interessanter. Wichtig ist nicht nur die Qualität der DNA-Analyse, sondern auch die Interpretation und Gewichtung der DNA-Spuren vor Gericht. Nicht umsonst beschäftigt sich in den USA inzwischen das Innocence Project mit diesem Thema. Eine umfangreiche Liste von Grundlagenliteratur zur forensischen Genetik und dem Umgang mit DNA-Beweisen vor Gericht findet sich unter:
    https://www.bj-diagnostik.de/vaterschaftstest/literaturliste-dna-analyse-vaterschaftstest-genetik