DNA-Sequenzierung zur Entschlüsselung des Gen-Codes

Seltene Erbkrankheiten frühzeitig diagnostizieren oder neue Erkenntnisse über die eigene Herkunft gewinnen – was vor etwa 50 Jahren noch undenkbar schien, ist heute längst wissenschaftliche Routine. Auch in der modernen Ahnenforschung spielen die Sequenzierung der DNA und das Auslesen der enthaltenen Informationen eine Rolle. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse lassen sich durch Abgleich mit einem umfangreichen Gen-Pool mögliche Gemeinsamkeiten und verwandtschaftliche Verbindungen auf der ganzen Welt ermitteln. Wie genau die genealogische DNA-Sequenzierung funktioniert und wie sie dich bei der Entdeckung deiner persönlichen Familiengeschichte unterstützen kann? Wir verraten es dir!

DNA-Sequenzierung einfach erklärt

Bei der DNA-Sequenzierung wird die individuelle Abfolge der Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T) innerhalb eines DNA-Stranges aufgeschlüsselt. Die in den späten 1970er Jahren entwickelten DNA-Sequenzierungsmethoden nach Sanger oder Maxam und Gilbert wurden nicht nur mit dem Nobelpreis für Chemie honoriert, sondern gelten auch als richtungsweisender Durchbruch in der Entschlüsselung des menschlichen Erbguts. Heute stehen innovativere Methoden zur Verfügung, und diese klassischen Formen der Gensequenzierung werden in Medizin und Wissenschaft kaum noch eingesetzt. Im Bereich der Ahnenforschung werden die im Genom enthaltenen Informationen zur Bestimmung der ethnischen Herkunft und möglicher Verwandtschaftsgrade zwischen zwei Menschen genauer untersucht.

Ablauf der DNA-Sequenzierung nach Sanger

Die nach ihrem Entwickler Frederick Sanger benannte DNA-Sequenzierung gilt aufgrund ihrer schnellen Durchführbarkeit und der Genauigkeit der gelieferten Resultate als bevorzugte klassische Sequenzierungsmethode – gemeinsam mit einer abgewandelten Form, der NGS (next-generation sequencing). Mit der Sanger-Sequenzierung lässt sich die Basenabfolge in einem bestimmten DNA-Molekül bestimmen. Wenn du genau wissen willst, wie sie funktioniert, erklären wir im Folgenden den Ablauf etwas genauer:

• Bei dem auch als Kettenabbruchmethode oder Didesoxymethode bekannten Verfahrens wird der vorliegende DNA-Doppelstrang unter Hitzeeinwirkung zunächst in zwei Einzelstränge aufgespalten. Beide Einzelstränge dienen als Vorlage für die nun folgende Sequenzierung.
• Im nächsten Schritt lagert sich ein aus wenigen Nukleotiden bestehender Primer an den komplementären Abschnitt des Vorlagestranges an.
• Die zu untersuchenden Einzelstrang-Abschnitte mit angelagertem Primer werden nun unter Hinzugabe von DNA-Bausteinen mit den vier bekannten Basen, dem Enzym DNA-Polymerase und Stopp-Nukleotiden einer Sorte in vier Reaktionsansätze gegeben.
• Die DNA-Polymerase beginnt nun damit, passende DNA-Bausteine an den Primer anzulagern und zu verknüpfen. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis sich ein Stopp-Nukleotid anlagert. Dies geschieht rein zufällig.
• Nach einiger Zeit enthalten die Reaktionsgefäße unterschiedlich lange DNA-Fragmente, die jeweils mit dem gleichen Stopp-Nukleotid enden. Alle theoretisch möglichen Sequenzfragmente lassen sich so herstellen und im nächsten Schritt auswerten.
• Im letzten Schritt werden die DNA-Fragmente der Länge nach aufgetrennt und unter Einwirkung elektrischer Spannung die Abfolge der Basen abgelesen.

DNA-Sequenzierung der neuen Generation

Mittlerweile wurden auf Basis der Sanger-DNA-Sequenzierung noch schnellere und effizientere DNA-Sequenzierungsmethoden entwickelt, die die Entschlüsselung ganzer Genome innerhalb weniger Tage ermöglichen. Da diese Hochdurchsatzverfahren jedoch kostenintensiv sind und die Fülle der gelieferten Informationen für die Ahnenforschung unerheblich ist, kommen diese bei einem DNA-Test mit AncestryDNA® nicht zum Einsatz. Generell sind für das Gestalten deines Stammbaumes und der Erforschung deiner ethnischen Herkunft ohnehin nur bestimmte genetische Daten wichtig. Solltest Du dich dazu entscheiden, deiner Familiengeschichte mithilfe eines einfach durchzuführenden DNA-Tests näher auf die Spur zu kommen, wirst du also nicht zum „gläsernen Menschen“. AncestryDNA® behandelt deine Daten selbstverständlich streng vertraulich und nutzt diese ausschließlich zum zweckgebundenen Abgleich mit dem unternehmenseigenen Gen-Pool.

So lassen sich die Resultate der Gen-Sequenzierung genealogisch nutzen

AncestryDNA® verfügt über die weltweit größte DNA-Datenbank für Verbraucher. Je größer der Gen-Pool, der zum Abgleich der eigenen DNA zur Verfügung steht, desto präziser die Ergebnisse und möglichen Schlussfolgerungen. Hast du aufgrund deines Familiennamens bereits eine vage Vermutung, woher deine Vorfahren stammen könnten, lässt sich dies mithilfe eines DNA-Tests vielleicht bestätigen. Möglicherweise deckst du auch überraschende Verwandtschaftsverhältnisse auf und fügst so neue Gesichter zu deinem erweiterten Familienkreis hinzu. Besonders dann, wenn du die Ergebnisse mit deinem Stammbaum verknüpfst, kannst du tiefer in die eigene Familiengeschichte eintauchen und gedanklich bis zu mehrere Jahrhunderte in die Vergangenheit reisen. Neugierig geworden? Hier findest du weitere Informationen über das Anlegen eines Stammbaumes.