Wie wirken sich Veränderungen des Genotyps auf den Phänotyp aus?
Hinsichtlich der Genmutation, der Reperaturmechanismen und der Analyseverfahren ?
2 Antworten
Eine Mutation kann sich positiv, negativ oder neutral auf den Phänotyp auswirken. Die Auswirkung der Mutation hängt dabei von den äußerlichen Umweltbedingungen ab. Eine Mutation, welche beispielsweise das Fell länger werden lässt, wäre in einem kalten Lebensraum wie der Tundra von Vorteil, in der heißen Wüste dagegen ein Nachteil. Die meisten Mutationen sind neutraler Art. Das bedeutet, dass sich zwar die Gensequenz (Abfolge der Nukleotide des DNA-Strangs) verändert, aber nicht die codierte Information, sodass die Auswirkungen auf die Überlebensfähigkeit gleich bleiben. Grund hierfür ist die Degeneriertheit des genetischen Codes. Das bedeutet, dass es für dieselbe Aminosäure meist mehrere Tripletts gibt, die sie verschlüsseln. Wenn die Mutation dazu führt, dass aus einem Triplett einfach nur ein anderes synonymes Triplett entsteht, bleibt die verschlüsselte Aminosäure trotzdem gleich. Für das Überleben nachteilige Mutationen werden durch die natürliche Selektion wieder aus dem Genpool aussortiert.
Zur DNA-Reparatur kann man sehr viel schreiben. Die DNA-Polymerasen der Eukaryoten besitzen eine Art eingebrautes Rechtschreibprogramm. Mit dieser sog. Proofreading-Funktion können sie die Sequenz auf ihre Richtigkeit hin überprüfen und gegebenenfalls einen Fehler korrigieren. Die Polymerase der Prokaryoten hat keine Proofreading-Funktion, ebenso nicht die mitochondriale Polymerase. Die Mutationsrate prokaryotischer und mitochondrialer DNA ist deshalb höher als die der eukaryotischen (Kern)-DNA.
Zu den Analyseverfahren? Was soll damit genau gemeint sein? Die Auswirkunen auf den Fähnotyp lassen sich durch Knock-out-Experimente untersuchen. Dabei wird das zugrunde liegende Gen ausgeschaltet und man schaut, was das für den Phänotyp bedeutet. Man kann entweder das Gen ausschalten, indem man ein Stück DNA in das Gen einfügt oder durch RNA-Interferenz. Dabei binden kleine RNA-Moleküle (siRNA oder miRNA) an die mRNA und "blockieren" sie sozusagen, sodass die Genexpression unterbrochen wird.
Hinweise für Lösungsmöglichkeiten:
Betrifft die Genmutation die Ausbildung von Organen, Blüten- oder Blattfarbe....
dann sieht man das im Phänotyp
Bei stillen Mutationen sieht man gar keine Veränderung
Mutationen der Keimbahn werden an die folgende Genration weitergegeben
Mutationen bei Regulatorgenen, kann einiges hervorbringen
Analyseverfahren d.h. DNA-Analysen verändern sich gar nicht, sie werden einfach angewendet.