Schockie­rende Wahrheit­en über Mutation­en: Entdecke Vererbun­g & Evolutio­n in diesem exklusiv­en Referat!

Referat Mutation

1. Was sind Mutationen?

Mutationen sind Veränderungen der genetischen Information. Somatische Mutationen hingegen betreffen nur das Individuum selbst (generativ die Nachkommen). Veränderung eines einzelnen Gens nennt man Genmutation.

3 Arten Mutation:

1. Genommutation: verändert die Anzahl der Chromosomen in einem Chromosomsatz.

2. Chromosomenmutationen: betreffen die Sturktur einzelner Chromosomen.

3. Genmutation: verändern die Basensequenz einzelner Gene .Genmutationen kommen durch Ersatz, Einfügen oder Verlust eines oder mehrerer Nucleotidpaare zustande.

Die meißten Mutationen werden durch die Reparatursysteme (Thema 2) der Zelle korrigiert.

„Unterarten der Mutation“

• Mutation in Körperzellen (somatische Mutation): werden bei der Mitose an alle folgendenden

Zellgenerationen weiterverebt. Ein solches Individuum hat dann

neben Zellen mit dem Ausgangsgenotyp auch solche mit der Mutation.

Der Umfang der Veränderung des Individuums hängt von dem

Entwicklungsstadium ab, in dem die Mutation aufgetreten ist.

• Mutation in Keimzellen (generative Mutationen): wirken sich auf das ganze, sich aus der befruchteten

Eizelle entwickelte Individuum aus. Durch die Mitosen während der

Individualentwicklung wird die veränderte Erbinformation auf alle

Körperzellen übertragen und bei der Fortpflanzung auf die Nachkommen

vererbt.

* Mutation außerhalb des Zellkerns: Veränderungen der DNA in Plastiden

und Mitochondrien. Sie äußern sich in Funktionsstörungen der Plastiden

oder in komplexen Störungen des Organismus (z.B. Auftreten panaschierter Blätter, Atmungsdefekte.)

Was sind Modifikationen?

Modifikationen sind umweltbedingte Veränderungen des Phänotyps innerhald des Reaktionsnorm.

Reaktionsnorm: Umwelteinflüsse die auf ein Individuum wirken.

Phänotyp: Äußerliche Merkmale.

Beispiele: In gleichartigen Gruppen von Lebewesen treten manchmal Individuen auf, die sich vom Phänotyp her eindeutig unterscheiden.

Der Eselpinguin

Der weiße Eselpinguin besitzt ein rezessives Allel, welches reinerbig vorliegt. Dadurch können die Pigmente für Haut nicht gebildet werden. Diese Albinos haben auch rote Augen, weil ihnen das Pigment in der Iris fehlt.

Ursache: Es ist eine Genmutation, da nur EIN Gen von de.....[Volltext lesen]

Es gibt sogenannte DNA-Glycosylasen, die modifizierte Basen erkennen und wegschneiden. Die entstehenden Fehler werden nun von AP-Endonucleasen als Fehler erkannt. Es wird eingeschnitten und mit Hilfe von Polymerase und Ligase wird der Schaden behoben und der Strang wieder geschlossen.

Durch die Mismatchreparatur(- repariert Basenfehlpaarungen) werden solche Basen erkannt, die falsche Base herausgenommen und die richtige eingesetzt.

3.Postreplikationsreparatur:(Nucleotidexzisionsreparatur(NER))

Falls fehlerhafte Nucleotide vor der Replikation nicht ausgebessert werden konnten, werden diese nicht in den neusynthetisierten Strang übernommen, es finden sich stattdessen Lücken im Strang (=Gap). Nach dieser Replikation gibt es noch 2 Möglichkeiten um dies zu reparieren:

• durch Rekombination
• durch eine SOS-Reparatur

Durch eine Rekombination wird der Schaden Fehlerfrei behoben. Die SOS-Synthese, die durch eine ungewöhnliche DNA-Synthese zustande kommt, hat die Fähigkeit auch ohne geeignetem Muster eine DNA-Replikation durchzuführen(man weiß allerdings noch nicht genau, wie dieser Vorgang vor sich geht).

Zwischenfrage: Was passiert wenn die DNA nicht repariert werden kann?! *

3.Mutationsarten

(Selektion: Die Selektion ist die natürliche Anpassung eines Individuums an ihre Umwelt. Nach DARWIN ist es das Überleben und Fortpflanzen der am beste.....

Die Leserasterverschiebung lässt sich anhand eines Beispiels erklären. Der Satz

"ICH MAG NUR EIN EIS"

ergibt einen Sinn. Jedes Wort besteht aus drei Buchstaben. Ähnlich liegt die Information auch auf einem Gen vor, hier werden die Basen immer zu so genannten Triplett-Codon zusammengefasst. Geht nun eine Base eines Gens im Rahmen einer Mutation verloren (Deletion) oder wird hinzugefügt (Insertion), verändert sich das Leseraster der hinter der Mutation folgenden Basentripletts.

"ICH XMA GNU REI NEI S"

Die genetische Information kann nicht mehr sinnvoll abgelesen werden. Dies kann zur Folge haben, dass das Genprodukt, welches auf dem Gen codiert ist, nicht mehr hergestellt werden kann.

Punktmutation: Ersatz eines Nucleotids und seines komplementären Partners im DNA-Strang durch ein anderes Nucleotidpaar.Dieser Vorgang ist Abhängigkeit von welcher Stelle sie im DNA-Molekül stattfindet und kann sehr unterschiedliche Auswirkungen haben.

Im Intron (nichtcodierender Bereich): hat keine Auswirkungen auf das codierte Protein.

Treten auch in Exons auf =der Austausch verändert das Codon des Basenpaares

Bsp.: Mutiert das Triplette CCG zu CCA ändert sich das Codon der mRNA von GGC zu CCA.

Delition: Verlust eines Teils der DNA-Sequenz

Es können einzelne Basenpaare deletiert werden, aber auch Teile eines Chromosoms. Eine Deletion füh.....

Hierbei unterscheidet man physikalische Mutagene wie Strahlung und hohe Temperaturen sowie chemische Mutagene

Alle Mutationen bewirken letztlich eine Veränderung, einen Defekt oder das Fehlen von Genen. Dies kann spontan durch

• Fehler bei der Meiose (Bildung der Gameten) der Eltern oder
• Fehler bei der DNA-Replikation (1:1000 Basen) oder
• Faktoren der Umwelt wie elektromagnet. Strahlung (UV, Röntgen), radioaktive Strahlung (a, b,g), Chemikalien oder Temperatur oder
• Fehler im DNA-Reparaturmechanismus der Zelle

geschehen. Man nennt mutationsauslösende Faktoren Mutagene.

Bei physikalischen Mutagenen fallen mir ein:
- Röntgenstrahlung, die zu Strangbrüchen führt
- UV-Strahlung, die den Zusammenschluss zweier benachbarter Thyminbasen zu einem Thymin-Dimer auslösen kann

Dann gibt´s noch chemische Mutagene:
- sogenannte Basenanaloga, also Moleküle, die den DNA-Basen so ähnlich sind, dass sie bei der Replikation anstelle dieser eingebaut werden.

- Substanzen, die etwa die Abmessung eines Basenpaares haben und sich zwischen die Basenpaare schieben können. Dadurch wird die Doppelhelix gedehnt, wodurch es an diesen Stellen oft zum Abbruch der Replikation kommt oder auch zu Falscheinbauten oder auch zusätzlichen Einbauten von Nucleotiden,

Die schädliche UV-Strahlung!

Elektromagnetische Strahlung ist biologisch umso gefährlicher, je kürzer die Wellenlänge unterhalb des sichtbaren Bereichs des Lichts ist. Daneben kommt es auf die Dosis (Energiemenge, Amplitude an). Die Sonne strahlt verschiedene Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums ab. Unter Spektrum versteht man die Gesamtheit eines Wellenbereichs.

Welche Wellen zu den elektromagnetischen gehören kann ma.....

Für die Entstehung neuer Merkmale sind größere Mutationen von Nöten.

Im menschlichen Körper gibt es Hormone mit ähnlichen Aminosäurestrukturen. Diese sind oft dadurch entstanden, dass sich ein Gen verdoppelt hat und nachher mutiert ist und eine eigene Aufgabe übernommen hat.

Mutationen sind einer der Evolutionsfaktoren und damit für die Entwicklung des Lebens und der Artenvielfalt auf der Erde mitverantwortlich. Ob eine Mutation für die Evolution Bedeutung erlangen kann, ist davon abhängig, ob die Mutation einen Vorteil für eine Populat.....