Gene und genetische Vererbung

Gene sind DNA-Abschnitte auf Chromosomen, die Anweisungen für die Proteinproduktion enthalten. Wissenschaftler schätzen, dass Menschen bis zu 25.000 Gene haben. Gene existieren in mehr als einer Form. Diese alternativen Formen heißen Allele und es gibt typischerweise zwei Allele für ein bestimmtes Merkmal. Allele bestimmen bestimmte Merkmale, die von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben werden können. Der Prozess, durch den Gene übertragen werden, wurde von Gregor Mendel entdeckt und im sogenannten Mendelschen Segregationsgesetz formuliert.

Gentranskription

Gene enthalten die genetischen Codes oder Sequenzen von Nukleotidbasen in Nukleinsäuren zur Herstellung spezifischer Proteine. Die in der DNA enthaltenen Informationen werden nicht direkt in Proteine ​​umgewandelt, sondern müssen zunächst in einem Prozess namens transkribiert werden DNA-Transkription. Dieser Prozess findet im Zellkern unserer Zellen statt. Die eigentliche Proteinproduktion findet im Zytoplasma unserer Zellen durch einen Prozess statt, der als Translation bezeichnet wird.

Transkriptionsfaktoren sind spezielle Proteine, die bestimmen, ob ein Gen ein- oder ausgeschaltet wird. Diese Proteine ​​binden an DNA und unterstützen entweder den Transkriptionsprozess oder hemmen den Prozess. Transkriptionsfaktoren sind wichtig für die Zelldifferenzierung, da sie bestimmen, welche Gene in einer Zelle exprimiert werden. Die Gene, die beispielsweise in roten Blutkörperchen exprimiert werden, unterscheiden sich von denen, die in einer Geschlechtszelle exprimiert werden.

Der Genotyp eines Individuums

In diploiden Organismen kommen Allele paarweise vor. Ein Allel wird vom Vater und das andere von der Mutter geerbt. Allele bestimmen die eines Individuums Genotyp oder Genzusammensetzung. Die Allelkombination des Genotyps bestimmt die Merkmale, die exprimiert werden oder die Phänotyp. Ein Genotyp, der zum Beispiel den Phänotyp einer geraden Haarlinie erzeugt, unterscheidet sich vom Genotyp, was zu einer V-förmigen Haarlinie führt.

Vererbt durch asexuelle und sexuelle Fortpflanzung.

Gene werden sowohl durch asexuelle als auch durch sexuelle Fortpflanzung vererbt. Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung sind die entstehenden Organismen genetisch identisch mit einem einzelnen Elternteil. Beispiele für diese Art der Reproduktion sind Knospung, Regeneration und Parthenogenese.

Gameten verschmelzen zu einem bestimmten Individuum

Die sexuelle Fortpflanzung umfasst den Beitrag von Genen sowohl männlicher als auch weiblicher Gameten, die zu einem bestimmten Individuum verschmelzen. Die in diesen Nachkommen vorkommenden Merkmale werden unabhängig voneinander übertragen und können aus verschiedenen Arten der Vererbung resultieren.

• Bei der vollständigen Dominanzvererbung ist ein Allel für ein bestimmtes Gen dominant und maskiert das andere Allel für das Gen vollständig.
• Bei unvollständiger Dominanz ist keines der beiden Allele vollständig dominant, was zu einem Phänotyp führt, der eine Mischung aus beiden Elternphänotypen darstellt.
• Bei der Ko-Dominanz werden beide Allele für ein Merkmal vollständig exprimiert.

Einige Merkmale, die durch mehr als ein Gen bestimmt werden

Nicht alle Merkmale werden durch ein einziges Gen bestimmt. Einige Merkmale werden von mehr als einem Gen bestimmt und sind daher als bekannt polygene Eigenschaften. Einige Gene befinden sich auf Geschlechtschromosomen und werden als geschlechtsgebundene Gene bezeichnet. Es gibt eine Reihe von Störungen, die durch abnormale geschlechtsgebundene Gene verursacht werden, einschließlich Hämophilie und Farbenblindheit.

Variation hilft bei der Anpassung an sich ändernde Situationen

Genetische Variation ist eine Veränderung der Gene, die in Organismen einer Population vorkommen. Diese Variation tritt typischerweise durch DNA-Mutation, Genfluss (Bewegung von Genen von einer Population zur anderen) und sexuelle Reproduktion auf. In instabilen Umgebungen können sich Populationen mit genetischer Variation in der Regel besser an veränderte Situationen anpassen als solche, die keine genetische Variation enthalten.

Mutationen sind von Fehlern und die Umgebung

Eine Genmutation ist eine Veränderung der Sequenz von Nukleotiden in der DNA. Diese Änderung kann ein einzelnes Nukleotidpaar oder größere Segmente eines Chromosoms betreffen. Das Ändern der Gensegmentsequenzen führt häufig zu nicht funktionierenden Proteinen.

Einige Mutationen können zu Krankheiten führen, während andere möglicherweise keine negativen Auswirkungen auf eine Person haben oder sogar einer Person zugute kommen. Andere Mutationen können jedoch zu einzigartigen Merkmalen wie Grübchen, Sommersprossen und mehrfarbigen Augen führen. Genmutationen sind am häufigsten das Ergebnis von Umweltfaktoren (Chemikalien, Strahlung, ultraviolettes Licht) oder Fehlern, die während der Zellteilung auftreten (Mitose und Meiose)..