Die DNA des Menschen

DNA ist das Grundprinzip jeden Lebens. In unserem Erbgut sind nahezu alle Eigenschaften programmiert, vom Bauplan der Enzyme und anderer Eiweiße bis hin zur Augenfarbe oder Disposition für bestimmte Erbkrankheiten. Das Erbgut von Viren und Bakterien ist relativ einfach strukturiert, während höhere Lebewesen über zunehmend komplexeres und größeres Ergbut verfügen. Das menschliche Genom (die gesamte DNA des Zellkerns) besteht aus ca. 3 Milliarden Bausteinen, die für etwa 30.000 Gene codieren und auf 23 Chromosomen organisiert sind. Jeder Mensch hat einen einfachen Chromosomensatz von der Mutter und einen einfachen Satz vom Vater erhalten. Alle Chromosomen liegen also doppelt vor; die Chromsomenpaare 1 bis 22 bilden die Autosomenpaare, dazu kommt ein Gonosomenpaar XX oder XY (Geschlechtschromosomen). Jedes Elternteil besitzt also je zwei Versionen der Chromosomen und gibt eine Version an das Kind weiter. Welches der beiden homologen (gleichen) Chromosomen von den Eltern weitergegeben wird, ist rein zufällig und wird bei jedem Kind neu kombiniert. Deshalb können zwei Kinder völlig unterschiedlich erscheinen, obwohl sie von denselben Eltern abstammen. Bei einem Vaterschaftstest macht man sich dieses Vererbungs-Schema zunutze und kann eindeutig die Abstammung eines Kindes von einem angeblichen Vater klären.

Bei den Gonosomen (Geschlechtschromosomen) gibt es die Kombinationen XX (weiblich) oder XY (männlich). Da die Mutter die Kombination XX trägt, kann sie nur eines ihrer X-Chromosomen an das Kind weitergeben. Der Vater trägt XY, kann also entweder ein X oder ein Y weitergeben.

Die männliche Abstammung

Gibt der Vater sein Y-Chromosom an das Kind weiter, hat dieser Sohn das identische Y des Vaters geerbt. Würde der Vater sein X weitergeben, wäre das Kind weiblich. Da auch der Vater einen Vater hatte, tragen auch Großvater und Enkelsohn dasselbe Y-Chromosom. Hatte der Großvater zwei Söhne, die jeweils Söhne hatten, so tragen diese Kinder (Cousins) dasselbe Y-Chromosom, ebenso wie ihre Väter und der Großvater.

Im Laufe der Evolution haben sich Mechanismen entwickelt, die eine langsame Veränderung des Erbguts im Laufe vieler Generationen erlauben. Nur so konnten sich die ersten Lebewesen, die vor vielen Millionen Jahren entstanden sind, bis zu den heute lebenden Bakterien, Pflanzen, Tieren und Menschen entwickeln. Diese Veränderungen des Erbguts (Mutationen) geschehen sehr selten, kommen aber auch beim Menschen vor. Seit Entstehung des modernen Menschen vor vielen Tausend Jahren in Afrika unterlag auch das Y-Chromosom einer langsamen Veränderung. Deshalb unterscheiden sich die Y-Chromosomen von nicht verwandten Männern in der Regel. Eine Veränderung ist aber in kurzen Abständen (z.B. 10 oder 15 Generationen) nicht zu erwarten. Deshalb tragen in der Regel alle männlichen Verwandten einer Familie dasselbe Y-Chromosom, und man kann Verwandtschaften über viele Generationen analysieren.

Hierfür ein Beispiel: Herr Mustermann aus München beschäftigt sich mit der Geschichte seiner Familie. Er hat in den Kirchenbüchern gelesen, dass ein Urahn im Jahre 1534 neun Söhne hatte; einer dieser Söhne ist nach Salzburg ausgewandert. Herr Mustermann macht in Salzburg zwei Männer mit dem Namen Mustermann ausfindig. Da der Nachname nahezu immer von den Männern an die Nachkommen weitergegeben wurde, werden in aller Regel Familienname und Y-Chromosom gemeinsam vererbt. Die beiden Herren aus Salzburg sind ebenfalls neugierig und stimmen einem Test zu. Die genetische Analyse der Y-Chromosomen aller drei Herren ergibt, dass tatsächlich das Y-Chromosom von Herrn Mustermann aus München mit einem der Herren aus Salzburg übereinstimmt, nicht jedoch mit dem zweiten Mann. Daraus lässt sich schließen, dass die beiden Herren vermutlich tatsächlich einen gemeinsamen Vorfahr hatten. Für den anderen Herrn Mustermann aus Salzburg gäbe es zwei Erklärungsmöglichkeiten: entweder gab es in Salzburg zufällig zwei Familien Mustermann, die nicht zueinander verwandt sind, oder aber eine der Urgroßmütter hat ein Kind von einem fremden Mann empfangen und der Familie der Mustermanns "untergeschoben". Sollte tatsächlich ein Kuckuckskind in die Familie gekommen sein, ist die Vererbungslinie gestört, da das Y-Chromosom von einem fremden Mann stammen würde. Voraussetzung für diese Art der Verwandtschaftsanalysen ist also immer, dass eine durchgehende männliche Linie vorliegt. Aus genetischer Sicht wäre also dieser Herr Mustermann nicht zu den anderen beiden Herren verwandt, obwohl er den gleichen Familiennamen trägt.

Neben diesen Vergleichsstudien kann das Y-Chromosom aber noch für weitere interessante Analysen verwendet werden: wie oben erwähnt, unterliegt auch das Y-Chromosom den langsamen Veränderungen durch Mutationen. Seit seiner Entstehung in Afrika hat der moderne Mensch (homo sapiens) eine lange Geschichte der Wanderungen hinter sich. Im Laufe der Jahrtausende wanderte der Mensch über Asien bis Sibirien, von dort bis Amerika; Europa wurde ebenfalls stückweise über das heutige Anatolien besiedelt. Natürlich wurde auch Afrika selbst vom Menschen besiedelt. Somit ergaben sich drei große Gruppen (afrikanisch, asiatisch, europäisch), die jeweils in viele Untergruppen aufgegliedert sind. Für das Y-Chromosom bedeutet dies, dass dass sich Männer aus den unterschiedlichen Gruppen stärker unterscheiden als Männer aus benachbarten Regionen.

Seit einigen Jahren wurden von Wissenschaftlern systematisch bestimmte Regionen des Y-Chromosoms (sog. STRs) analysiert, die sich zwischen nicht verwandten Männern in der Regel unterscheiden. Werden mehrere STR-Abschnitte auf dem Y-Chromosom analysiert, ergibt sich ein charakteristisches Muster (Haplotyp). Dieser Haplotyp ist zwischen zwei Männern um so unterschiedlicher, je weniger weit diese Männer genetisch verwandt sind. In der afrikanischen Gruppe findet man bestimmte Haplotypen sehr häufig, die in der europäischen Gruppe praktisch nicht vorkommen. Aber auch zwischen europäischen Völkern lassen sich Unterschiede finden, selbst zwischen Bayern und Ostfriesen finden sich Unterschiede. Erst Männer einer Familie tragen in aller Regel das identische Y-Chromosom. Die Daten von ca. 100.000 Männern wurden anonymisiert in Datenbanken gesammelt, zusammen mit deren geografischen und ethnischen Abstammungsdaten. Vergleicht man nun den Haplotypen eines Mannes gegen diese Datenbank, so kann man herausfinden, welche Datensätze mit ihm übereinstimmen bzw. ihm sehr ähnlich sind, und so eine Einordnung in geografische oder ethnische Gruppen vornehmen. V.a. seit dem 20. Jahrhundert ist der Mensch mobil, auch aufgrund der bewegten Geschichte Europas haben viele Familien ihre Heimat verlassen. Viele Menschen leben nicht mehr dort, wo ihre Familie seit Generationen ansässig war. Ganze Kontinente (z.B. Amerika) wurden in den letzten Jahrhunderten neu besiedelt. Immer mehr Menschen fragen deshalb nach ihren Wurzeln. Mit der Analyse des Y-Chromosoms kann meist die Abstammung der männlichen Linie geklärt werden.

Die weibliche Abstammung

In vielen Fällen stellt sich die Frage nach der Verwandtschaft über weibliche Vorfahren. Auch auf diese Frage kann die Genetik eine Antwort geben: in menschlichen Zellen befindet sich DNA, die nur von der Mutter an die Kinder vererbt wird. Es handelt sich hierbei um die sog. mitochondriale DNA (mtDNA). Mitochondrien sind bakterienähnliche Bestandteile höherer Zellen und sind für die Energie-Gewinnung zuständig. Diese Mitochondrien verfügen über ein eigenes kleines Genom, das also nicht im Zellkern der menschlichen Zelle, sondern direkt im Mitochondrium zu finden ist. Bei der Befruchtung der Eizelle gibt das Spermium zwar den Chromosomensatz des Vaters an die Eizelle ab, jedoch (nahezu) keine Mitochondrien. Deshalb besitzt der entstandene Fötus nur die Mitochondrien der Eizelle, also der Mutter.

Dank der mtDNA kann also, analog zum Y-Chromosom des Mannes, eine rein weibliche Linie über viele Generationen rückverfolgt werden. Auch hier ist Voraussetzung, dass die Linie durchgehend ist. So können zwei Personen verglichen werden, ob sie eine gemeinsame Urmutter haben.

Auch für die unterschiedlichen Haplotypen der mtDNA existiert eine Datenbank, mit deren Hilfe man meist die ethnische oder geografische Abstammung einer Person bestimmen kann. In der Familienforschung wird oftmals das Y-Chromosom untersucht, da der Familienname durch Männer vererbt wurde. Dennoch konnten wichtige Fragen wie z.B. die angebliche Abstammung verschiedener Personen von der russischen Zarenfamilie Romanov oder die Abstammung von Kaspar Hauser vom badischen Fürstengeschlecht mittels mtDNA-Analysen geklärt werden.

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass sowohl für männliche Linien als auch für weibliche Linien jeweils genetische Analysen möglich sind, die entweder die Abstammung zweier Personen von einem gemeinsamen Vorfahr oder die ethnische/geografische Einordnung einer Person erlauben. Voraussetzung ist jeweils eine durchgehende männliche oder weibliche Linie. Wenn Sie nicht sicher sind, ob Ihre Frage genetisch anaylsiert werden kann, dann kontaktieren Sie uns. Wir stehen gerne für ein unverbindliches Beratungsgespräch zur Verfügung.