Anleitung zur Berechnung der Vaterschaftswahrscheinlichkeit

Ausschluss der Vaterschaft:

Haben Vater und Kind auf einem Marker kein gemeinsames Allel, dann ist der Gesamt LR-Wert (Product) gleich 0 (Null). Wird 4 mal eine solche 0 beobachtet, dann ist die Vaterschaft ausgeschlossen und die Vaterschaftswahrscheinlichkeit wird gleich 0 gesetzt.

Der Wert von vier Inkonsistenzen bei einem Vaterschaftstest ist kein Wert, der sich aus einer mathematischen Ableitung ergäbe, vielmehr ist er ein von der Gendiagnostikkommission willkürlich festgesetzter Wert, der auf Erfahrungswerten beruht. Diese Kommission (GeKo) ist am Robert Koch Institut (RKI) in Berlin angesiedelt. Früher lag dieser Wert bei zwei, dann drei und heute bei 4 sogenannten Ausschlüssen.

Besitzt Ihr Vaterschaftstestergebnis nur einen Marker auf dem es kein gemeinsames Allel gibt, dann ist der zu berechnende LR-Wert größer 0 und liegt im insbesondere bei Einschrittmutationen im Bereich von ca. LR=0,001 - 0,009. LR-Werte von kleiner 1 führen natürlich zu einer Reduzierung des gesamt LR-Wertes und damit auch zu einer Reduzierung der Vaterschaftswahrscheinlichkeit. Das hier auf der Website verfügbare Programm aber kann solche Nichtübereinstimmungen NICHT als Mutation berechnen. Besitzen der mögliche Vater und das Kind auf einem Marker kein gemeinsames Allel, zeigt dieses Programm den LR also immer als 0 an. Die Vaterschaftswahrscheinlichkeit ist aber per Definition erst null, wenn mindestens 4 mal eine solche null beobachtet wurde. Es handelt sich um ein einfaches Berechnungstool, welches experimentellen Zwecken dient. Es ist nicht mit unserer Expertensoftware zu vergleichen, die wir in unserem Labor benutzen und wir übernehmen keinerlei Garantie für damit erzielte Ergebnisse der Berechnung. Das Programm ist aber ein schönes Werkzeug für alle (Kunden, Studenten der Naturwissenschaften, etc.), die sich näher mit den Verfahren beschäftigen wollen mit dem die Vaterschaftswahrscheinlichkeit berechnet wird. Sollten Sie Probleme mit der Bedienung haben, können Sie uns gerne kontaktieren.

Bestätigung der Vaterschaft:

(früher umständlich/missverständlich als "Nichtausschluss" bezeichnet):

In der Regel zeigen dabei Vater und Kind bei einem Vaterschaftstest auf jedem Marker ein gemeinsames Erbmerkmal (Allel). Allerdings kennt die Genetik eine Reihe von Zuständen, bei denen meist nur auf einem Marker kein gemeinsames Allel zwischen Vater und Kind vorhanden ist. Regelmäßig handelt es sich dann um eine schon zuvor beschriebene sogenannte STR-Mutation. Wie beschrieben ist der LR des betroffenen DNA-Abschnitts (Marker) dann nicht gleich Null sondern größer als Null und damit ist dann auch der Gesamt-LR > 0. Sollte der W-Wert kleiner als 99,9 % sein kann das Labor kein Ergebnis verschicken, d.h. die Sicherheit des Tests ist noch nicht ausreichend. Der Wert von 99,9 % kann aber dann oft überschritten werden, wenn auch das DNA-Profil der Mutter in die Analyse einbezogen werden kann. Daraus kann man auch ableiten, dass das Testergebnis deutlich genauer ist, wenn auch die Mutter in dieDNA- Analyse einbezogen wird.

Welche Allelwerte können eingegeben werden?

Die hier einzugebenden Allele können nicht beliebig sein, unter der Website Allel Frequenztabellen können Sie sehen, welche Allele verwendet werden können. Einzelne Allele werden als Zahlen wie 8,9,10... oder auch 9,3 oder 9.3 dargestellt. Bei den Werten mit Punkt oder Komma handelt es sich um sogenannte Mikrovarianten. Die Zahl bedeutet dabei, dass ein gewisses Motiv, wie z.B. GATA GATA GATA ... mehrfach hintereinander auf dem jeweiligen Genort vorkommt. Allel 9,3, welches auf dem Genort TH01 häufig vorkommt (knapp 32 % der deutschen Bevölkerung besitzt dieses Allel), zeigt das Motiv AATG 9 mal komplett und 1 mal mit nur 3 Basen, dieses Motiv wird dann entsprechend der Nomenklatur als 9,3 dargestellt. Die meisten der untersuchten STR-Marker (Short Tandem Repeat) sind tetramer. Ausgehend von Allel 5 zählt man die folgenden Basen, 1,2,3 und 4 führt dann zu einer neuen Repeateinheit, addiert zu 5 ergibt sich das nächste Allel 6.

Berechnung von Testergebnissen aus anderen Laboren:

Wenn Sie Ihre Vaterschaftstestergebnisse aus anderen Laboren hier nachrechnen wollen, dann werden die LR-Werte aus beiden Ergebnissen nur übereinstimmen, wenn beide Labore genau dieselben Allelfrequenzen benutzt haben, was sehr unwahrscheinlich ist. Solch kleine Abweichungen, in der Regel hinter dem Komma, sind aber für das Gesamttestergebnis nicht von Bedeutung.

Bedienung des Onlineberechnungsprogramms zur Vaterschaftswahrscheinlichkeit:

Wenn Sie einfach nur auf Absenden drücken, ohne dass Sie Allelwerte eingegeben haben, dann bekommen Sie einen LR von 1 und einen W-Wert von 50 %. Für diesen Fall sind nämlich die beiden gegeneinander verglichenen Hypothesen gleich, womit der Likelihood Ratio (Wahrscheinlichkeitsquotient gleich 1 ist). Der Prozentwert (Vaterschaftswahrscheinlichkeit: W-Wert) entspricht dann der a priori Wahrscheinlichkeit von 50 %, die normalerweise bei solchen Abstammungsberechnungen angesetzt wird.

Die beiden standardmäßig gegeneinander verglichenen Hypothesen sind: H0=der getestete Mann ist der genetische Vater, gegen: H1=ein anderer, zum getesteten nicht verwandter Mann, ist der genetische Vater. Der kumulierte LR-Wert ist dann das Produkt der Einzel-LR-Werte. Je mehr Marker man dabei testet, je genauer ist das zu erwartende Ergebnis der mathematischen Berechnung nach Bayes (noch stärker nimmt die Genauigkeit der DNA-Analyse zu, wenn auch eine Probe der Mutter in die Analyse integriert wird)!

H0 bezeichnet man allgemein als die Nullhypothese und H1 als die Alternativhypothese in einer Wahrscheinlichkeitsbetrachtung. Nur diese beiden Hypothesen können mit dem hier hinterlegten Algorithmus (Computer Programm) berechnet werden. Bei komplexen Abstammungsfragen können weitere Hypothesen in Frage kommen, die dann entsprechend abgeleitet und berechnet werden müssen (Expertensoftware). Für den einfachen Vaterschaftstest als Duo (Vater-Kind) oder Trio (Vater-Kind-Mutter) ist eine weitere Hypothese (H2) zu testen, wenn auch der Bruder des getesteten, möglichen Vaters als genetischer Vater in Frage kommt. Dies ist mit dem hier hinterlegten Programm nicht möglich. Warum ist dies interessant? Natürlich ist es so, dass verwandte Alternativväter durch einen DNA-Test schwieriger zu differenzieren sind, als unverwandte Alternativväter. Wenn H2 auch zu testen ist, ist auch immer eine Probe der Mutter in die Analyse einzubeziehen, um die Sicherheit des berechneten Ergebnisses zu erhöhen, denn wenn die Alternativväter verwandt sind, ist es schwieriger zu entscheiden, wer der wahre Vater ist.

Beispiele von Abstammungsberechnungen:

Marker 1 D3S1358:

Setzen wir für den Marker D3S1358 beim Vater die Allele 17 und 18 und beim Kind die Allele 18 und 19. Allel 18 kann hier vom Vater auf das Kind vererbt worden sein. Fall_4 entspricht der Formel LR=1/4qi. qi ist gleich der Frequenz (Häufigkeit) des zwischen Vater und Kind gemeinsamen Allels 18 (f=0,1573). 15,73 % der Referenzpopulation tragen Allel 18, es handelt sich also um ein häufig vorkommendes Allel, entsprechend niedrig fällt auch der zugehörige LR aus.Als LR ergibt sich 1,589 [LR=1/(4*0,1573)=1,589] und W ist dann gleich 61,38 % [W=(LR/(1+LR)*100].

Marker 2 TH01:

Setzen wir für den Marker TH01 beim Vater die Allele 10 und 11 und beim Kind die Allele 10 und 10. Allel 10 kann hier vom Vater auf das Kind vererbt worden sein. Fall_2 entspricht der Formel LR=1/2qi. qi ist gleich der Frequenz (Häufigkeit) des zwischen Vater und Kind gemeinsamen Allels 10 (f=0,0172). Als LR ergibt sich 29,07 [LR=1/(2*0,0172)=29,07] und W ist dann gleich 96,67 % nach [W=(LR/(1+LR)*100].
Für das Endergebnis bildet man das Produkt der Einzel-LR-Werte: 1,589 * 29,07 = 46,19, welches hier gerundet als 46 dargestellt wird. Die sich daraus ergebende Gesamtwahrscheinlichkeit des Vaterschaftstests beträgt W=97,881 %. Wenn insgesamt nun auf die gleiche Weise die LR-Werte von 15 Markern kumuliert (multipliziert) werden, kann sich ein hoher LR-Wert und damit eine hohe Gesamtwahrscheinlichkeit der Vaterschaft ergeben.

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