Wissenschaft

4 Arten von Chromosomenmutationen – Evolution und Genetik

Die Mikroevolution basiert auf den Veränderungen auf molekularer Ebene, die dazu führen, dass sich die Spezies im Laufe der Zeit verändern. Diese Veränderungen können Mutationen in der DNA sein oder Fehler, die während der Mitose oder Meiose in Bezug auf die Chromosomen auftreten. Wenn die Chromosomen nicht richtig gespalten sind, kann es zu Mutationen kommen, die das gesamte Erbgut der Zellen beeinflussen.

Während der Mitose und Meiose kommt die Spindel aus den Zentriolen heraus und bindet sich während des als Metaphase bezeichneten Stadiums an die Chromosomen am Zentromer. In der nächsten Stufe, der Anaphase, werden die Schwesterchromatiden gefunden, die durch das Zentromer zusammengehalten werden, das von der Spindel an entgegengesetzten Enden der Zelle auseinandergezogen wird. Letztendlich werden diese Schwesterchromatiden, die genetisch identisch sind, in verschiedenen Zellen landen.

Manchmal gibt es Fehler, die gemacht werden, wenn die Schwesterchromatiden auseinandergezogen werden (oder sogar vorher während des Übergangs in Prophase I der Meiose). Es ist möglich, dass die Chromosomen nicht richtig auseinandergezogen werden und dies die Anzahl oder Menge der auf dem Chromosom vorhandenen Gene beeinflussen kann. Chromosomenmutationen können Veränderungen in der Genexpression der Spezies verursachen. Dies kann zu Anpassungen führen, die einer Art beim Umgang mit natürlicher Selektion helfen oder sie behindern können .

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Vervielfältigung

Anaphase in einer Zwiebelwurzelspitze. Getty / Ed Reschke

Da Schwesterchromatiden exakte Kopien voneinander sind, werden einige Gene auf dem Chromosom dupliziert, wenn sie sich nicht in der Mitte aufteilen. Wenn die Schwesterchromatiden in verschiedene Zellen gezogen werden, produziert die Zelle mit den duplizierten Genen mehr Proteine ​​und überexprimiert das Merkmal. Der andere Gamete, der dieses Gen nicht hat, kann tödlich sein.

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Streichung

Überqueren. Getty / FRANCIS LEROY, BIOCOSMOS

Wenn während der Meiose ein Fehler gemacht wird, der dazu führt, dass ein Teil eines Chromosoms abbricht und verloren geht, spricht man von einer Löschung. Wenn die Deletion innerhalb eines Gens erfolgt, das für das Überleben eines Individuums lebenswichtig ist, kann dies zu ernsthaften Problemen und sogar zum Tod einer Zygote führen, die aus diesem Gameten mit der Deletion hergestellt wurde. In anderen Fällen führt der verlorene Teil des Chromosoms nicht zum Tod der Nachkommen. Diese Art der Deletion verändert die verfügbaren Merkmale im Genpool. Manchmal sind die Anpassungen vorteilhaft und werden während der natürlichen Selektion positiv ausgewählt. In anderen Fällen machen diese Deletionen die Nachkommen tatsächlich schwächer und sie sterben ab, bevor sie das neue Gen reproduzieren und an die nächste Generation weitergeben können.

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Translokation

Chromosomenmutation. Getty / Chris Dascher

Wenn ein Stück eines Chromosoms abbricht, geht es nicht immer vollständig verloren. Manchmal haftet ein Stück Chromosom an einem anderen, nicht homologen Chromosom. das ebenfalls ein Stück verloren hat. Diese Art der Chromosomenmutation wird als Translokation bezeichnet. Obwohl das Gen nicht vollständig verloren geht, kann diese Mutation ernsthafte Probleme verursachen, indem die Gene auf dem falschen Chromosom codiert werden. Einige Merkmale benötigen nahegelegene Gene, um ihre Expression zu induzieren. Wenn sie sich auf dem falschen Chromosom befinden, verfügen sie nicht über diese Helfergene, um sie in Gang zu setzen, und sie werden nicht exprimiert. Es ist auch möglich, dass das Gen nicht durch nahegelegene Gene exprimiert oder inhibiert wurde. Nach der Translokation können diese Inhibitoren die Expression möglicherweise nicht stoppen und das Gen wird transkribiert und translatiert. Auch dies könnte je nach Gen eine positive oder negative Veränderung für die Spezies sein.

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Inversion

Chromosomen eines menschlichen Mannes. Getty / Ed Reschke

Eine weitere Option für ein abgebrochenes Chromosomenstück ist d
ie Inversion. Während der Inversion dreht sich das Stück des Chromosoms um und wird wieder mit dem Rest des Chromosoms verbunden, jedoch verkehrt herum. Wenn die Gene nicht durch direkten Kontakt durch andere Gene reguliert werden müssen, sind Inversionen nicht so schwerwiegend und sorgen häufig dafür, dass das Chromosom ordnungsgemäß funktioniert. Wenn keine Auswirkung auf die Art vorliegt, wird die Inversion als stille Mutation angesehen.

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