Genetische Information

Die genetische Information eines Lebewesens ist in der DNA  der Chromosomen enthalten. Die funktionalen Einheiten der genetischen Information (Erbinformation) bezeichnet man als Gene (Erbfaktoren), die Gesamtheit der Gene in einem Lebewesen als Genom. Das menschliche Genom besteht aus ca. 80.000 Genen.

 

Desoxyribonukleinsäure (DNA)

Das DNA-Molekül ist ein lang gestrecktes Makromolekül. Es ist aus Bausteinen zusammengesetzt, die man als Nukleotide bezeichnet. Ein Nukleotid besteht hauptsächlich aus den Komplementärbasen A, C, und D. Am Aufbau eines Nukleotids ist vor allem die Phosphorsäure, der Zucker Desoxyribose und eine organische Base beteiligt. Durch die Basensequenz der DNA ist die genetische Information festgelegt.

 

Eiweiß-Synthese (Proteinsynthese)

Die Synthese von Proteinen erfolgt normalerweise im Zytoplasma. Die für die Eiweißsynthese zuständige DNA ist im Zellkern vorhanden. Es ist daher eine Überträgersubstanz notwendig. Es ist dies die Boten-RNA oder Messenger-RNA (m-RNA). RNA ist die Abkürzung für Ribonukleinsäure. Ribonukleinsäure enthält anstelle von Desoxyribose den Zucker Ribose. RNA-Moleküle bestehen außerdem nur aus einem Strang und enthalten anstelle von Thymin die Base Uracil. Zunächst öffnet sich der DNA-Doppelstrang in einem bestimmten Bereich, faltet sich lokal auf und entspiralisiert sich. Die Kopie, d.h. die gebildete m-RNA, wandert durch die Poren der Kernmembran in das Zytoplasma zu den Ribosomen. Dort wird aus Aminosäuren Eiweiß aufgebaut. Die Eiweißkette formt sich schließlich auf Grund der Aminosäure-Zusammensetzung und den daraus ergebenden Anziehungskräften zu einem dreidimensionalen Eiweißmolekül.

 

Gene

Unter einem Gen versteht man eine funktionale Einheit, Information zur Herstellung eines bestimmten Proteins, oder einer Nukleinsäure.

 

Mutationen

Als Mutation bezeichnet man eine plötzliche Veränderung des Erbgutes, die von selbst eintreten kann oder künstlich (Strahleneinwirkung, Behandlung mit bestimmten Chemikalien) hervorgerufen werden kann.

 

Chromsomenmutation

Ganze DNA-Abschnitte sind verändert.

 

Genommutation

Die Anzahl der Chromsomen sind verändert. Beim Menschen ist die Trisomie 21 sehr bekannt, die zu Mongolismus führt.

 

Grundlagen der Vererbung und Mendel’sche Gesetze

Die genetische Information wird von Generation zu Generation weitergegeben. Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung kann sich das Genom auf natürlichem Wege nur durch Mutationen ändern. Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung jedoch kommt es in jeder Generation durch die Bildung der Geschlechtszellen und deren Verschmelzung zu neuen Genkombinationen. Die geschlechtliche Vererbung erfolgt nach den Mendel’schen Gesetzen.

 

1. Mendel’sche Gesetz (Uniformitätsgesetz)

Das 1. Mendel’sche Gesetz besagt, dass bei der Kreuzung zweier reinerbiger Individuen (auf beiden homologen Chromsomen gleiches Merkmal) in der F1-Generation alle Individuen gleich sind.

 

2. Mendel’sche Gesetz (Spaltungsgesetz)

Das 2. Mendel’sche Gesetz besagt, dass es in der F2-Generation in Bezug auf beide Merkmale zu einer Aufspaltung in reinerbige und mischerbige Individuen kommt.

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