Advertisement

Genetik pp 1-18 | Cite as

Was ist Genetik?

Part of the Springer-Lehrbuch book series (SLB)

Überblick

Vergleicht man verschiedene Organismen miteinander, lassen sich zwei wichtige biologische Eigenschaften erkennen: Auf der einen Seite unterscheiden sich Organismen in ihrer Gestalt so deutlich voneinander, dass sie in verschiedene systematische Gruppen eingeteilt werden. Die wesentlichen Unterschiede zwischen diesen Gruppen sind offensichtlich erblich festgelegt, da sie sich mehr oder weniger unverändert auf die folgenden Generationen übertragen. Auf der anderen Seite unterscheiden sich aber auch die einzelnen Individuen innerhalb einer Organismengruppe voneinander. Diese Unterschiede reflektieren kleinere Variationen in der genetischen Gesamtausstattung und entsprechend unterschiedliche Antworten auf Umweltreize (Sonne, Kälte, Nahrungsangebot etc). Die Frage nach der individuellen Variabilität lässt sich experimentell überprüfen, z. B. bei Pflanzen durch vegetative Vermehrung, bei Tieren durch die Verwendung von Inzuchtstämmen und beim Menschen durch die Zwillingsforschung. Die Variabilität zwischen individuellen Organismen ist die Grundlage genetischer Forschung.

Die Genetik wurde durch die Untersuchungen des Augustinerpaters Gregor Mendel in der Mitte des 19. Jahrhunderts begründet. Die Chromosomen wurden im Jahr 1888 von Waldeyer-Hartz als Bestandteile des Zellkerns erkannt und Nukleinsäuren von Friedrich Miescher im Jahr 1871 isoliert. Die molekulare Genetik beginnt mit der Charakterisierung der DNA als Doppelhelix durch Watson und Crick im Jahr 1953. Das führte unmittelbar dazu, die Grundlage des Mechanismus zu beschreiben, wie DNA verdoppelt wird (Replikation). In vielen Labors wurde daraufhin erkannt, wie ihre Information in mRNA umgeschrieben (Transkription) und in Proteine übersetzt wird (Translation), die dann die Information materialisieren. Die Veröffentlichung des menschlichen Genoms durch weltweite Forschergruppen im Jahr 2001 markiert den vorläufigen Höhepunkt genetischer Forschung.

Die Genome höherer Organismen unterscheiden sich im DNA-Gehalt sehr. Das muss zum großen Teil den Unterschieden in der Menge repetitiver Sequenzen zugeschrieben werden und nicht wesentlichen Unterschieden in der Zahl Protein-kodierender Gene. Allerdings wird die Frage „Was ist ein Gen?“ auch heute noch ungenau beantwortet. War es für Mendel zunächst eine „Einheit“, die die Information für bestimmte Eigenschaften zum Inhalt hatte, so konkretisierte sich das in der Blütezeit der biochemisch-orientierten Genetik (etwa in den 60er und 70er Jahren des 20. Jahrhunderts) in der griffigen Formel „ein Gen —ein Enzym“. Aufgrund der genaueren Kenntnisse durch die molekulare Genetik wissen wir heute, dass die mRNA vieler Gene nach der Transkription noch vielfältig verändert wird und damit nicht nur für ein einziges Protein oder Enzym kodiert (Spleißen). Verschiedene regulatorische Elemente oberhalb und unterhalb der kodierenden Regionen sind für die richtige zeitlich-räumliche Expression eines Gens wesentlich verantwortlich. Diese Regionen werden im Allgemeinen neben der eigentlichen kodierenden Region zu einem Gen dazugezählt.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Kapitel 1 Was ist Genetik ?

  1. Avery OT, MacLeod CM, McCarty M (1944) Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Induction of transformation by a deoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III. J Exp Med 79: 137–158CrossRefGoogle Scholar
  2. Berg P, Baltimore D, Brenner S, Roblin RO III, Singer MF (1975) Asilomar Conference on recombinant DNA molecules. Science 188: 991–994PubMedGoogle Scholar
  3. Boveri T (1904) Ergebnisse über die Konstitution der chromatischen Substanz des Zellkerns. G. Fischer, JenaGoogle Scholar
  4. Clausen J, Keck DD, Hiesey WM (1940) Experimental studies on the nature of species. I. Effect of varied environments on western north american plants. Carnegie Institution of Washington, Washington DC, publication no. 520, reprinted 1971Google Scholar
  5. Clausen J, Keck DD, Hiesey WM (1948) Experimental studies on the nature of species. III. Environmental responses of climatic races of Achillea. Carnegie Institution of Washington, Washington DC, publication no. 581, 3rd printing 1972Google Scholar
  6. Correns C (1900) G. Mendel’s Regel über das Verhalten der Nachkommenschaft der Rassenbastarde. Ber Dt Bot Ges 18: 158–168Google Scholar
  7. Darwin C (1859) On the Origin of Species by Natural Selection. John Murray, LondonGoogle Scholar
  8. Galton F (1883) Inquiries into human faculty and its development. MacMillan, LondonGoogle Scholar
  9. Hardy GH (1908) Mendelian proportions in mixed populations. Science 28: 49–50Google Scholar
  10. Haynes RH (1998) Heritable variation and mutagenesis at early International Congresses of Genetics. Genetics 148: 1419–1431PubMedGoogle Scholar
  11. International Human Genome Sequencing Consortium (2001) Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature 409: 860–921Google Scholar
  12. Kuhn TS (1962) The Structure of Scientific Revolutions. Suhrkamp, Frankfurt a.M.Google Scholar
  13. Lamarck JB (1809) Philosophie zoologique (2 Bände). ParisGoogle Scholar
  14. Lysenko TD (1934) Physiologie der Pflanzenentwicklung in Bezug zur Pflanzenzucht (in russisch). Semenovodsto 2: 20–21Google Scholar
  15. Mendel G (1866) Versuche über Pflanzenhybride. Verhandlungen des naturforschenden Vereines, Bd IV. BrünnGoogle Scholar
  16. Meselson M, Stahl FW (1958) The replication of DNA in Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA 44: 671–682Google Scholar
  17. Miescher F (1871) Über die chemische Zusammensetzung der Eiterzellen. Med Chem Unters 4: 441–460Google Scholar
  18. Morgan TH (1910) Sex linked inheritance in Drosophila. Science 32: 120–122Google Scholar
  19. Muller HJ (1930) Radiation and genetics. Am Nat 64: 220–251CrossRefGoogle Scholar
  20. Soyfer VN (2001) The consequences of political dictatorship for Russian science. Nat Rev Genet 2: 723–729CrossRefPubMedGoogle Scholar
  21. Sutton WS (1903) The chromosomes in heredity. Biol Bull 4: 213–251Google Scholar
  22. Tschermak E (1900) Über künstliche Kreuzung bei Pisum sativum. Ber Dt Bot Ges 18: 232–239Google Scholar
  23. Vavilov NJ (1928) Geographische Genzentren unserer Kulturpflanzen. Z indukt Abstam Vererbl Suppl 1: 342–369Google Scholar
  24. Venkatesh B, Gilligan P, Brenner S (2000) Fugu: a compact vertebrate reference genome. FEBS Lett 476: 3–7CrossRefPubMedGoogle Scholar
  25. Venter JC, Adams MD, Myers EW et al. (2001) The sequence of the human genome. Science 291: 1304–1351CrossRefPubMedGoogle Scholar
  26. Vries H de (1900) Das Spaltungsgesetz der Bastarde. Vorläufige Mitteilung. Ber Dt Bot Ges 18: 83–90Google Scholar
  27. Watson JD, Crick FHC (1953) Molecular structure of nucleic acids. A structure for deoxyribose nucleic acid. Nature 171: 737–738PubMedGoogle Scholar
  28. Watson JD (1969) Die Doppelhelix. Rowohlt, Reinbek b. HamburgGoogle Scholar
  29. Weinberg W (1908) Über den Nachweis der Vererbung beim Menschen. Jahreshefte Verein vaterl. Naturk. Württemberg 64: 369–382Google Scholar
  30. Winckler H (1920) Verbreitung und Ursache der Parthenogenesis im Pflanzen-und Tierreich. Fischer, JenaGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1995

Personalised recommendations