iGENEA Analysemethode

Analysemethode

Ein Mundschleimhautabstrich wird entnommen; der Abstrichtupfer wird in eine Pufferlösung gegeben, damit die Probe nicht verdirbt.

Nach Ankunft und Registrierung der Proben bei FamilyTreeDNA in Houston (USA) werden die Proben und ggf. wichtige Zusatzinformationen dem Labor (Genomics Research Center) zur Bearbeitung übergeben.

Um die DNA aus der Abstrichprobe extrahieren zu können, wird jeder Probe ein Enzym (Proteinase K) zugegeben, damit die Zellen aufplatzen und die DNA in der Lösung frei wird. Mit forensischen Proben wie angeleckten Briefmarken oder Zähnen wird ganz ähnlich verfahren. Ein Stück der Briefmarke wird in eine Puffer-Proteinase-Lösung gegeben. Alle Proben werden über Nacht inkubiert (auf 56 ºC aufgeheizt) und gerüttelt, damit die Zellen leichter aufbrechen.

Der Barcode einer neuen Lagerplatte für die DNA wird eingescannt und im Pipettierroboter plaziert. Die einzelnen Kundenproben werden ebenfalls gescannt. Der Roboter transferiert immer 8 Proben gleichzeitig in eine Platte für bis zu 96 Proben zur Extraktion. Diese Platte enthält bereits eine Lösung, in der sich winzige Magnetkügelchen befinden. Die DNA-Magnetlösung wird gut gemischt, damit die DNA, die negativ geladen ist, von den positiv geladenen Magnetkügelchen angezogen wird.

Die Platte wird auf einen Magnetstand gesetzt und die Pufferlösung wird vorsichtig abgezogen. Die Magnetkügelchen mit der DNA werden gewaschen und schliesslich wird ein "DNA-Lagerpuffer" in jede der 96 Vertiefungen pipettiert. Die Platte wird auf einen Heizblock gesetzt und auf 65 ºC aufgeheizt. Die DNA löst sich dabei von den Magnetkügelchen ab und geht in den Lagerpuffer über.

Die Lagerplatte mit 96 separaten Lagergefässen (Einzel-Tubes mit blauen Deckeln) wird geöffnet. Der Puffer, der nun die DNA enthält, wird in die einzelnen Tubes zur Lagerung übertragen. Die Tubes werden wieder verschlossen.

Die gesamte Platte wird eingescannt. Jedes einzelne Tube besitzt auf der Unterseite einen eigenen Barcode. Jede Probennummer wird eindeutig einem Barcode zugeordnet und in der REMP Datenbank gespeichert. Die Platte mit den DNA-Proben wird bei -20 ºC im Gefriersystem gelagert.

Die zu analysierenden Proben werden aus der REMP-Datenbank "bestellt". Einzelne Tubes aus den Lagerplatten werden in eine "Auslieferungsplatte" gestanzt. Die Barcodes der Einzel-Tubes werden zur Kontrolle nochmals gescannt und eine vorbereitete Mischung aus Chemikalien und Farbstoffen zur DNA-Analyse (Primermix) wird in einer 96er PCR-Platte vom Pipettierroboter vorgelegt. Von der aufgetauten DNA-Lösung wird ganz wenig in den PCR-Mix pipettiert und die Platte wird mit einer Folie versiegelt. Die Platte wird in ein PCR-Gerät gestellt und das Programm zur Vervielfältigung und "Einfärbung" der DNA gestartet. In Aufheiz- und Abkühlschritten wird die DNA "kopiert". Nach etwa 3 Stunden ist die PCR abgeschlossen und die PCR-Produkte sind bereit zur Sequenzierung bzw. für die Elektrophorese.

Die PCR-Produkte zur Analyse z. B. der mitochondrialen DNA (mtDNA) müssen vor der Elektrophorese nochmals aufgereinigt werden, was ein Roboter übernimmt. Anschliessend werden die PCR-Produkte in bis zu 16 Trägerplatten mit je 96 Proben für den Sequenzierer übertragen und ins Gerät zur Elektrophorese gestellt.

Im Gerät "durchwandert" jede DNA-Probe eine mit Gel (Polymer) gefüllte Kapillare, an der eine positive Spannung anliegt (Elektrode). Kleine Moleküle können das Gel schneller durchwandern als grössere. So wird die DNA nach "Grösse sortiert" und von einer Kamera mittels der Farbmarkierung registriert.

Die Abfolge von roten, blauen, grünen und schwarzen Peaks ergibt die (personenspezifische) mtDNA-Sequenz.

Zweite Möglichkeit ist die Registrierung von Einzelpeaks (Short Tandem Repeats STR) z. B. bei der Analyse des Y-chromosomalen Haplotyps eines Mannes.

Die Analysedaten werden softwareunterstützt ausgewertet und nochmals von einem Wissenschaftler kontrolliert. In wenigen Zweifelsfällen oder bei besonders ungewöhnlichen Ergebnissen berät sich die international zusammengesetzte Gruppe der bei FamilyTreeDNA arbeitenden Wissenschaftler, die aus Biologen und Biotechnologen besteht, die sich seit teils über 15 Jahren mit DNA-Analyse und Genetik befassen.

So funktioniert die DNA-Herkunftsanalyse

Eine Speichelprobe genügt, um Ihre DNA zu erhalten. Die Probeabnahme ist einfach und schmerzlos und kann zu Hause durchgeführt werden. Mit dem im Probeabnahme-Set beigelegten Umschlag senden Sie die Proben ein.