Ein genetischer Wegweiser

Diese Hunde sind sehr unterschiedlich, aber sie gehören derselben Art an. Bild von Ellen Levy Finch.

Du besuchst den örtlichen Hundepark und siehst eine Dogge die einen Chihuahua überragt. Diese zwei Hunde könnten unterschiedlicher nicht sein. Aber sie gehören beide derselben Art an. Organismen, die dieselben Gene besitzen sehen sich nicht immer ähnlich. Also was an Genen sorgt dafür, dass Individuen unterschiedlich aussehen?  

Manchmal kann es schwer sein sich daran zu erinnern was was bedeutet, wenn man Genetik lernt. Es gibt Chromosomen, Loci, Gene und dominante oder rezessive Allele. Dann gibt es noch weitere Anschauungen wie das des Genotyps und Phänotyps. Wie soll man sich das alles merken? Lass uns einen Schritt zurück machen und das Ganze auf andere Weise betrachten.

Ein Parkplatz von Genen

Ein Chromosom ist wie eine lange Reihe von Autos (Genen) auf einem Parkplatz. Bild von Algot Runeman.

Stell dir ein Chromosom wie ein großes Parkplatzgelände vor. Beide haben tausend Plätze. Tiere, die sich sexuell vermehren, haben normalerweise gepaarte Chromosomen. Du kannst dir das wie die zwei Reihen von Parkplätzen vorstellen, wie du sie bei den meisten Parkplätzgeländen siehst. Jeder Platz ist ein Locus, heißt ein Ort auf einem Chromosom. Ein bestimmter Locus beheimatet ein bestimmtes Gen. 

Gene sind dafür verantwortlich wie dein Körper gebaut ist und wie er funktioniert. Manche Gene sorgen dafür, dass du eine bestimmte Augenfarbe hast. Andere arbeiten zusammen um dir bei der Verdauung von Nahrung zu helfen. Auf einem Parkplatzgelände können wir uns ein Gen als ein bestimmtes Auto vorstellen. Größtenteils passt ein bestimmter Autotyp in einen bestimmten Parkplatz.

Aber warte…wenn bestimmte Autos (Gene) auf bestimmten Parkplätzen (Loci, der Plural von Locus) parken, wie können sich dann jedermanns Gene unterschiedlich ausprägen; insbesondere die von Verwandten? Wieso hat ein Junge braune Augen während seine Schwester blaue Augen hat? Das ist der Punkt wo Allele ins Spiel kommen.

Chromosomen sind gepaart mit je einem Allel für ein bestimmtes Gen auf jedem homologen Chromosom des Paares. Klicke hier um mehr zu erfahren.

Es kann verschiedene Zustandsformen desselben Gens geben und diese Formen verursachen beispielsweise verschiedene Augenfarben. Diese Zustandsformen nennt man Allele.

In Organismen, die sich sexuell fortpflanzen (wie Menschen), gibt es zwei Allele für jedes Gen. Von jedem Elternteil erbt man ein Allel. Wenn wir uns an unsere gepaarten Chromosomen zurückerinnern, dann ist ein Allel auf jedem Chromosom an diesem bestimmten Locus. In unserem Parkplatzbeispiel waren die Plätze gepaart, genauso wie die Loci auf unseren homologen Chromosomen. Allele sind die verschiedenen Farben eines Autotyps (Gens), der auf einem bestimmten Platz (Locus) auf dem Parkplatzgelände (Chromosom) parkt.

Ein genauerer Blick auf Allele

Hier beginnen die Dinge etwas komplizierter zu werden. Wenn es sich um Merkmale handelt, die direkt von einem Gen oder Locus gesteuert werden, dann entscheiden die dominanten Allele wie das Merkmal aussieht. Das bedeutet, wenn ein Allele rezessiv und ein Allel dominant ist, dann wird das Merkmal entsprechend des dominanten Alleles ausgebildet. Damit sich ein rezessives Allele bemerkbar macht, darf kein dominantes Allel vorhanden sein.

Dominante Allele funktionieren wie eine Schicht dunkler Farbe. Sie verhindern, dass sich das rezessive Allel ausprägt. Bild von YoctoArts.

Wir können uns das als Farbe für jedes Auto vorstellen. Dominante Allele sind sehr dunkle Farben, sagen wir schwarz. Rezessive Allele sind kaum gefärbt, nahezu durchsichtig. Sagen wir in unserem Beispiel hat es eine lila Schattierung.

Wenn beide Allele dominant sind, würden wir zwei schwarze Farbschichten auftragen und das Auto würde schließlich schwarz aussehen. Wenn beide Allele rezessiv sind, würden wir zwei helllila Schichten auftragen. Das Auto würde helllila aussehen (du würdest vermutlich das metallische Äußere des Autos noch durchscheinen sehen).

Aber was würd passieren wenn du schwarz und helllila hast? Das Auto würde immer noch schwarz aussehen, richtig? Das ist die Wirkung von dominanten Allelen. Wenn das dominante Allele da ist entscheidet es wie das Merkmal aussieht. Pass auf, wenn du dieses Beispiel durchdenkst…mach dir bewusst, dass dominante und rezessive Allele nur funktionieren in diesem Beispiel, wenn eine der Farben durchsichtig ist.

Einige Gene siehst du, andere nicht

Jemand mit braunen Augen kann trotzdem ein Allel für blaue Augen in seinem oder ihrem Genotyp haben. Doch da ein dominantes Allel für braune Augen da ist, sehen die Augen seines oder ihres Phänotyps braun aus. Bild von Jaimar Meza.

Das führt uns zum letzten Teil der Genetik mit der wir uns gerade beschäftigen. Was wir sehen im Vergleich zu dem was an Genen vorhanden ist. Im Autobeispiel zuvor sah das Auto schwarz aus, wenn schwarz und helllila vermischt wurden. Das war der Phänotyp – es war wie das Merkmal aussah. Stell dir den Ph- vor, als das was wir ph-ysisch sehen.

Wenn wir wissen wollen ob auch eine helllila Farbe in den Autolack gemischt ist, dann müssen wir uns das zweite beteiligte Allel anschauen. Die tatsächlich vorhandenen Allele in einem Lebewesen werden Genotyp genannt.

Weitere Bilder von Wikimedia Commons. Blaues Auge " Niebieskie oko."