Graws eigenschöpferisches, umfassendes Werk aus 1997 betrifft die Ermittlung des genetischen Geschlechtes an Hand von Knochen aus dem Schädel. Das Werk ist insofern von grundlegender Bedeutung, als es molekularbiologische Bereiche der DNA-Extraktion, Amplifikation und Nachweis aus erdgelagerten Knochenteilen des Schädels berührt, für die PÄÄBO 2022 den Nobelpreis in Medizin für seine molekulare Evolutionstheorie zuerkannt wurde.

Der Titel des Werkes lautet:

„Die Geschlechtsdiagnose am Schädel: Morphologische, morphometrische, und molekularbiologische Untersuchungen als Beitrag zur Personenidentifizierung“,

aus dem Institut Rechtsmedizin, medizinische Fakultät der Eberhard-Karls-Universität zu Tübingen, 1997.

Das Werk ist ausleihbar; Universitätsbibliothek Basel, Naturhistorisches Museum Anthropologie, Basel, Schweiz

OCLC-1091995006

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Das Werk umfaßt 172 Blatt, 105 Tabelle, 44 Abbildungen, und ist gemäß Inhaltsverzeichnis in 7 Bereiche aufgeteilt. Teil-1 Identitätsfeststellung, Einleitung, Literaturüberblick und Fragestellung (Bl 4- 26), Teil-2 Untersuchungen, Material Methoden (Bl 27-105), Teil-3 Geschlechtsdiagnostik am Schädel, Diskussion in der Gesamtschau (Bl 106-123), Teil-4 Zusammenfassung (Bl 124-127), Teil-5 Anhang, Tabellen (Bl 128-142), Teil-6 Literaturverzeichnis (Bl 143-171), Teil-7 Danksagung (BL 172).

In einer ausführlichen Diskussion mit einem Quellenapparat aus nahezu 500 Quellenverweisen stellt das Werks seine Ergebnisse in den Zusammenhang mit vergangener und bestehender Forschung auf dem Gebiet der Geschlechtsdiagnose am Schädel von Verstorbenen.

Das Werk beginnt mit einer umfassenden Darstellung der bekannten Forschungsarbeiten zur Feststellung des Geschlechtes an den Knochen verstorbener Personen. Es stellt die bekannten nicht biologischen Methoden der Geschlechtsbestimmung den biologischen Methoden gegenüber. Das Werk liefert einen Überblick über die Liegezeitbestimmung mittels makromorphologischer Methoden, Histologie, physikalisch-chemischer Methoden und der C-14-Bestimmung, wobei die Geschlechtsbestimmung noch immer (1997) eine forensisch-wissenschaftliche Herausforderung sei. Zahlreiche Autoren haben in der Vergangenheit versucht, das Geschlecht an Körperteilen mittels morphometrischer Methoden zu bestimmen, andere, ua HÖSS und PÄÄBO mittels molekularbiologischer Methoden unter Verwendung der PCR-DNA-Vervielfältigung.  PÄÄBO erhielt für seine bahnbrechenden Arbeiten auf dem Gebiet der molekularen Evolutionstheorie 2022 den Nobelpreis in Medizin.

Die Bestimmung des SEX-Chromatin habe 1997 nur noch historische Bedeutung. Die Bestimmung der Rasse nehme nur eine untergeordnete Rolle in der rechtsmedizinischen Begutachtung ein. Der Zahnstatus sei jedoch von großer rechtsmedizinischer Bedeutung zur Identifizierung von Personen. Befundungen über Brücken, Stiftzähne, insbesondere Goldkronen, kariöse Zähne dienten der Identifizierung von Personen. Hilfreich für die Feststellung des Zahnstatus zur Geschlechtsbestimmung sei auch das Röntgen von Knochen und Gebiss. Den serologisch-molekularbiologischen Untersuchungen komme immer größere Bedeutung in der Bestimmung des Geschlechtes zu, wenn die klassischen morphometrischen Methoden keine Ergebnisse erbringen könnten.

Die Geschlechtsbestimmung sei seit den Arbeiten von VERHEYEN (1718) noch immer eine große Herausforderung. Der morphometrische Teil des Habilitations-Werkes umfaßt die Untersuchung von 146 Schädelknochen, 410 Felsenbeinknochen, und 88.000 anonymen Zahnstatus von 29.862 Patienten aus 26 Zahnarztpraxen zwecks Bestimmung des Geschlechtes (Bl 20, 87, 127) . Besonderen Wert legt das Werk darauf, daß vorab von anderer Stelle das Geschlecht und Alter der verstorbenen Personen festgestellt wurde, so daß hier valide Daten zur Weiterverarbeitung vorlagen. In dieser sehr aufwendigen Forschungsarbeit liegt das Augenmerk auf der geschlechtsspezifischen Ausprägung der Stirnregion des Schädelknochen, der Augenregion, der Muskelansätze am Schädelknochen, dem Scheitelbein und Felsenbein, Ausprägung des Unterkieferknochen und ganz besonders der Schädelkapazität, d.h. Schädelvolumen. Gerade für die Schädelkapazität allein oder in Kombination mit dem entsprechenden MASTOID und ZYGOMATICUM  stellte das Habil-Werk erstmalig richtungsweisend Kriterien für die Geschlechtsbestimmung fest. Durch Verwendung vermessungstechnischer Verfahren setzt das Werk Standards für die Ausprägung von geschlechtsspezifischen Knochenteilen des Schädels aus einer bestimmten geografischen Region Deutschlands, um hierdurch eine geschlechtsspezifische Zuordnung von unbekannten Knochenfunden zu ermöglichen.

Eigenschöpferische aufwendige Untersuchungen offenbarten die Erkenntnis, daß die Kombination der Merkmale aus den anatomischen Strukturen der GLABELLA, ARCUS SUPERCILIARIS, CRISTA SUPRAMASTOIDEA, PROCESSUS MASTOIDEUS, Gesamteindruck MANDIBULA, MARGO SUPRAORBITALIS, und der Verlauf des MEATUS ACUSTICUS INTERNUS die richtige Geschlechtsdiagnose in bis zu 98 % der Fälle aufzeigen konnte.

Weitere, umfangreiche morphologische Begutachtungen von 410 isolierten Felsenbeinen an 12 verschiedenen anatomischen Merkmalen zum Zweck der Bestimmung der Geschlechtszugehörigkeit bestätigte die Richtigkeit von bekannten Vermessungstechniken aus der Quellenliteratur.

Hierzu gehörte eine von dem Habil-Werk aufgefundene neuartige gelöste Aufgabe zur Abformung des Bereiches um die Augenregion (regio supraorbitalis) mittels Alginat / Plastilin und Gipsausformung zur anthropologischen Vermessung des orbito-frontalen Winkels. Dieser anatomische Bereich sei maßgeblich mitentscheidend für die Feststellung des Geschlechtsdimorphismus Die eigenschöpferische Abformungsmethode war auch Gegenstand einer Publikation in der Zeitschrift RECHTSMEDIZIN (GRAW 1997).

Große Erwartungen setzte das Werk in die Vermessung der paarweise angelegten Felsenbeine (petrosa), da es sich hier um eine kompakte Knochenstruktur handele, die auch für die molekularbiologische Geschlechterbestimmung geeignet schien.

Ein Teil dieser Aufgabe löste das Habil-Werk mit der winkelgenauen anthropologischen Vermessung des „meatus acusticus internus“, einer anatomischen Struktur des Felsenbein-Knochen in der Schädelbasis. Hierfür entwickelte das Habil-Werk eine einfache, aber genial-eigenschöpferisch konstruierte Vorrichtung, um eine Abformung dieser Struktur mittels Silasoft ® , einem auf Silikon basiertem Kunststoff, darzustellen und zu vermessen bis zu einer Winkelgenauigkeit von 1 Winkelgrad (vgl Bl 79 Tab 2.3.6.3.). Damit gelang es erstmalig, Geschlechtsunterschiede mit hoher Genauigkeit bis zu 0,0001 Winkelgrad allein am Schädelknochen aufzuzeigen (vgl Bl 81 Tab 2.3.6.1.).

Auf Grund dieser herausragenden Lösung der Aufgabe, insbesondere der originär handwerklich-schöpferischen Vorrichtung zur Vermessung der Abformungen aus dem meatus acusticus internus des Felsenbein offenbarte das Habil-Werk zum ersten mal in der Forensik, daß spitze Winkel des Felsenbeins unter 40 Grad bzw stumpfe Winkel über 155 Grad für maskuline, spitze Winkel über 65 Grad sowie stumpfe Winkel unter 133 Grad für feminine Felsenbeine sprechen, wie aus einer der zahlreichen Tabellen ersichtlich ist (vgl Bl 81). Beim spitzen Winkel weisen die maskulinen Felsenbeine im Mittel um 10 Grad geringere Werte auf, die stumpfen Winkel sind bei den weiblichen Felsenbeinen knapp 5 Grad kleiner.

Für juvenile Schädelknochen offenbarte das eigenschöpferische Verfahren (1997) der Abformung und winkelgenauen Vermessung des meatus acusticus internus in Verbindung mit dem gewonnenen morphologischen Geistesgut über die äussere Beschaffenheit des Felsenbein erste, vielversprechende Ergebnisse.

Die Auswertung der Zahnstatus bestätigte die grundlegenden Erkenntnisse, daß die Zahnzahl sich mit dem Alter der Menschen verringert und die Geschlechtsdiagnose an Hand der Zahnmorphologie schwierig ist. Das Habil-Werk hat offenbart, daß der von den Zahnärzten erhobene Zahnstatus nur oberfächlich ist, und nicht mit der sorgfältigen und genauen Befunderhebung von Rechtsmedizinern vergleichbar ist.

In einem weiteren Aspekt hat das Werk erstmalig mit molekularbiologischen Methoden die geschlechtsspezifischen DNA-Sequenzen aus dem Schädelknochen von 27 Verstorbenen mit neu entwickelten Methoden extrahiert, konzentriert, identifiziert und mittels der PCR-DNA-Methode aufgetrennt bzw untersucht (Kapitel: Molekularbiologische Methoden, (Bl 94ff). Dieser Teil umfasst etwa ein Drittel des gesamten Geistesgut des Habil-Werkes, wie an Hand des Titel ersichtlich ist. Für die Geschlechtsdiagnostik wählte das Werk die X- und Y- spezifischen DNA-Fragmente der Alpha-Satellitenfamilie aus.

Dem Werk gelang es erstmalig, die DNA-Extraktionsmethoden von LEE (1991), FISHER (1993) und HOCHMEISTER (1991) auf die Extraktion von Schädelknochen-DNA anzuwenden. Bei der DNA-Extraktion aus den Knochenteilen zeigte sich, daß die vorherige Entkalkung des zu untersuchenden Knochenmaterials für die zu extrahierende DNA-Ausbeute von Vorteil war. Über längeren Zeitraum erdgelagerte Knochen führten zu einer höheren Abbaurate der Knochen-DNA, und damit zu geringen, verwertbaren DNA-Knochen-Extrakten.

In einem weiteren Methodenschritt gelang es dem Werk die Vermehrung der extrahierten Knochen-DNA mittels eines speziell erprobten DNA-Mastermix unter Verwendung optimaler Taq-Konzentrationen und Temperatur-Profil wirksam umzusetzen. Gerade die Abwandlung der Methode von GAENSSLEN (1992) zur Ermittlung der reaktionsfreundlichen Zusammensetzung des Mastermix mit pH Optimum, Ionenzusammensetzung, und der unterschiedlichen Desoxynucleotidtriphosphatkonzentrationen war eine Herausforderung an sich.

Die derartig entwickelten Methodenschritte wendet das Werk an auf die Bestimmung von Knochen-DNA aus Clavicula, Petrosum, Kalotte, und Rippe von 3 weiblichen und 4 männlicher Verstorbener. Hierfür stellt das Werk die Ergebnisse der Knochen-DNA-Extraktionsverfahren von LEE und FISHER gegenüber. Die Ergebnisse zeigten, daß es mit beiden Methoden keine Unterschiede in der Menge der extrahierten DNA aus den verschiedenen anatomischen Knochenteilen gab. Die Methode von LEE ergab jedoch durchweg höhere DNA-Ausbeuten, so daß sich das Werk in den weiteren Untersuchungen auf diese Methode bezog.

In einer weiteren, umfassenden Tabelle stellt das Werk die DNA-Ausbeuten aus den Knochen von Clavicula-Petrosum-Kalotte und Rippe gegenüber, die das Werk nach dem Verfahren von LEE aus bekannten 7 weiblichen und 11 männlichen Knochenteilen extrahiert hat. Alle Werte der Tabelle zeigten gute DNA-Ausbeuten, allerdings mit großer Streubreite.

In einer weiteren Tabelle stellt das Werk die Ergebnisse der DNA-Ausbeute aus 5-monatiger Erdlagerung von 3 weiblichen und 6 männlichen Knochenteilen gegenüber, die nach der Methode von LEE extrahiert wurden. Auch hier gab es keine Unterschiede in den Extraktionsmengen der DNA aus den unterschiedlichen anatomischen Knochenteilen.

In einer weiteren Tabelle vergleicht das Werk die DNA-Ausbeute Erde gelagerter Knochen mit 4 unterschiedlichen Liegezeiten, aufweisend 19 Jahre, 26 Jahre, 35 Jahre und 49 Jahre. Die Methode von HOCHMEISTER offenbarte hier durchgängig bessere DNA-Ausbeuten als die von LEE. Allerdings verwendet die Methode von HOCHMEISTER auch eine 10-fach größere Menge an Knochen-Ausgangsmaterial im Vergleich zu LEE. Auch waren hier die Versuchsbedingungen methodisch durch Entkalkung, Zugabe von Proteinase K und Temperatur-Schritte optimiert.

Mittels Gelelektrophorese trennt das Werk unterschiedliche, geschlechtsspezifische Knochenextrakte auf und bildet die elektrophoretischen Laufeigenschaften mit Vergleichsgeweben aus bekannten Lymphknoten und Blut ab. Die Knochen-DNA mit längerer Erdliegezeit ließ sich jedoch nicht aussagekräftig amplifizieren. Eine, allerdings nicht abgebildete „dot-blot“ Analyse hat humanspezifische DNA aus dem -bekannten – humanen Knochenextrakt nachgewiesen, die allerdings für weitere geschlechtsspezifische Bestimmungen nicht tauglich war.

Ganz überraschend offenbarten Versuche mit Extraktion und Amplifikation mitochondrialer DNA aus alten Knochen und Auftrennung in „Minigelen“  keine brauchbaren „Typisierungen“ in der Geschlechtsdiagnostik (Bl 100). Dies sei im Gegensatz zur erfolgreichen „Typisierung“ durch mitochondriale DNA, die Fisher (1993), Holland (1993) und Lutz (1996) in ihrem Geistesgut richtungsweisend offenbart hätten (Bl 102).

Von 6 Knochenproben mit guter DNA-Ausbeute gelang nur an 2 die PCR-DNA-Vermehrung und Geschlechtstypisierung mit dem jeweils richtigen Ergebnis, wie das Habil-Werk bedauernd feststellte. Störende Einflüsse bei längerer Erdlagerung der Knochen haben zur damaligen Zeit auch andere beobachtet. HOCHMEISTER und Svante PÄÄBO berichteten zur damaligen Zeit über Störungen in der DNA-Extraktion-Konzentration durch Huminsäuren, andere führten Störungen der DNA-Extraktion und Konzentration auf das eingesetzte EDTA zurück.

In der Zusammenschau offenbart das Habilitationswerk (1997) erstmalig neuartige Erkenntnisse über die Geschlechtsdiagnostik an Schädelknochen verstorbener Personen. Hervorzuheben ist die neuartige, eigenschöpferische Abformmethode zur winkelgenauen Darstellung des meatus acusticus internus (Felsenbein) mittels Dental-Kunststoff als neuartiger Beitrag zur Geschlechtsbestimmung. Auch die erstmalige Abformung der regio supraorbitalis mittels Alginat und Gips-Ausformung zum Zweck der Gewinnung von reliablen Meßergebnissen für die Geschlechtsaussage ist ein entscheidender Beitrag zur Personenidentifizierung. Mit der Verwendung der Schädelkapazität bzw Schädelvolumen allein und/ oder in Kombination mit dem zygomaticum / mastoideum gelang es erstmalig, Knochenstrukturen aufzuzeigen, die reliable, intrinsische Eigenschaften zur Geschlechtsbestimmung offenbaren. Die besonders exakte, vertraubare und sorgfältige Abnahme der Meßpunkte bei den eigenschöpferischen Untersuchungen ist hervorzuheben, durch die die Aussagen zur Genauigkeit der Geschlechtsdiagnose weiteres Gewicht erlangen. So gelang es, mittels eines Merkmal in Alleinstellung wie der Schädelkapazität, oder in Kombination mit anderen Merkmalen aus dem Schädelknochen eine Genauigkeit der Geschlechtsdiagnose bis zu 98% zu erzielen.

Ganz besonders ist das Geistesgut der molekularbiologischen Methoden zum Nachweis von Knochen-DNA aus speziellen Teilen des Schädels erstmalig ein wichtiger Beitrag zum Nachweis des Geschlechtes aus Knochenteilen, über die anderweitig keine brauchbaren Untersuchungsergebnisse erzielt werden können. Nachteil der molekularbiologischen Methoden der PCR-DNA-Amplifikation ist deren hohe Sensitivität, so daß es schnell zu Verunreinigungen und damit Verfälschung mit Fremd-DNA kommen kann. Auch kann die erdgelagerte Knochen-DNA durch Huminsäuren gestört sein, so daß der geschlechtsspezifische DNA-Nachweis mangels extrahierbarer DNA nicht zu erbringen ist.

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