Ein DNA-Fingerabdruck ist ein Stück DNA, das so eindeutig ist, dass es die Identität einer Person beweisen kann. Diese unterschiedlichen Bereiche können viele verschiedene Formen annehmen, aber jede Form ist für jedes Individuum einzigartig. Die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Personen von ihren beiden Elternteilen genau die gleiche Anzahl wiederholter Sequenzen erhalten, liegt laut Dr. D. P. Lyle in "Forensik für Dummies".
DNA-Stränge bestehen aus vier Grundkomponenten – Guanin (G), Cytosin (C), Thymin (T) und Adenin (A) – die in A-T- oder G-C-Paaren, sogenannten Basenpaaren, aneinandergereiht sind. Jeder DNA-Strang enthält Millionen von Basenpaaren. Wissenschaftler isolieren und analysieren verschiedene Bereiche dieser Basenpaare, um DNA-Fingerabdrücke zu finden.
Als Wissenschaftler zum ersten Mal damit begannen, das menschliche Genom – unsere DNA – zu kartieren, interessierten sie sich für Gene, da sie dachten, dass Gene jeden Menschen einzigartig machen. Sie entdeckten, dass der größte Teil des Genoms aus langen Reihen von Basenpaaren bestand, die keinen Zweck zu haben schienen. Sie nannten diese langen Sequenzen „Junk-DNA“. 1985 entdeckten Alec Jeffreys und seine Kollegen, dass „Junk“ ein wirklich einzigartiges Identifizierungsinstrument war.
Basierend auf Jeffreys Forschung werden zwei Sequenzen als DNA-Fingerabdrücke verwendet. Die erste wird als Variable Number Tandem Repeats (VNTRs) bezeichnet, bei der sich das gleiche Muster mehrmals in einem bestimmten Bereich des DNA-Strangs wiederholt, aber Hunderte von Basenpaaren lang sein kann. Der zweite Typ, Short Tandem Repeats (STRs), wiederholen sich ebenfalls viele Male, sind aber normalerweise nur drei bis sieben Basenpaare lang. Da diese Stränge so kurz sind, können sie sogar verwendet werden, wenn eine DNA-Probe stark abgebaut ist, sagt Lyle. Im Labor werden DNA-Proben extrahiert, geschnitten und anschließend mittels Elektrophorese aufgetrennt. Nach der Übertragung auf eine Nylonmembran werden die Fragmente markiert und das Fingerabdruckmuster identifiziert.
Obwohl zwei nicht verwandte Personen die gleichen VNTR- oder STR-Sequenzen haben können, betrachten Wissenschaftler die Fingerabdrücke von 12 verschiedenen Stellen im DNA-Strang. Es ist möglich, dass 1 von 100 Personen dieselbe Wiederholung an einem Standort teilt; 3 von 100 können zwei gemeinsam haben. Die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Personen in zwölf Sequenzen die gleichen exakten Wiederholungen haben, beträgt laut Lyle 48 von 10 Milliarden. Die Verwendung von DNA-Fingerabdrücken zur Identifizierung einer Person funktioniert sogar bei Zwillingen. Obwohl ihre DNA-Sequenzen gleich sein mögen, haben sie einzigartige Muster in ihren Fingerspitzen.
DNA-Fingerabdrücke werden in Vaterschaftstests und in der Forensik verwendet. Wissenschaftler können das Opfer oder den Täter eines Verbrechens anhand der am Tatort hinterlassenen DNA eindeutig identifizieren und Verbrechen aufklären, die vor 20 oder mehr Jahren stattgefunden haben. Lyle und andere sagen voraus, dass Menschen in Zukunft DNA-Fingerabdrücke zur persönlichen Identifizierung verwenden können. Die aktuelle Forschung umfasst die Diagnose von Erbkrankheiten bei Neugeborenen.