Das Genom und die Wirkungsweise der Gene

Zusammenfassung

Die Gesamtheit der Gene eines Organismus bilden sein Genom. Die Gesamtzahl der Gene von Drosophila melanogaster wird aus den Ergebnissen der Strahlengenetik, aus den cytologischen Befunden an den Riesenchromosomen und aus anderen Überlegungen übereinstimmend auf ungefähr 5000 geschätzt. Die Anhaltspunkte der Schätzung bei anderen Organismen sind weniger gesichert, doch spricht manches dafür, daß für Tiere und Pflanzen und auch für den Menschen die Gesamtzahl der Gene größenordnungsmäßig nicht sehr wesentlich von der Zahl bei Drosophila abweichen dürfte. Von den 5000 Genen von Drosophila haben wir einen großen Teil bereits kreuzungsanalytisch erfaßt und lokalisiert. Wir können natürlich die Existenz eines Gens nur dann nachweisen, wenn wir mindestens eine Mutation dieses Gens kennengelernt haben. Ein Gen, das niemals mutiert, können wir in seiner Existenz nicht aufdecken, wir können höchstens aus allgemeinen oder cytologischen Befunden seine Existenz vermuten. Zur Erklärung der reichen erblichen Mannigfaltigkeit des Organischen ist die Annahme einer Zahl von 5000 Genen bei einer Art durchaus genügend. Wenn wir für jedes Gen nur zwei Allelformen annehmen, so besteht zwischen den Allelen dieser Gene eine unvorstellbar große Zahl von Kombinationsmöglichkeiten, von denen natürlich nur ein geringer Bruchteil überhaupt als lebensfähig realisierbar und davon wieder nur ein kleiner Teil so weit der Umwelt angepaßt ist, daß diese Kombinationen in wildlebenden Populationen existenzfähig sind. Die Vermehrung der Genzahl durch die Neuentstehung von Genen ist noch niemals beobachtet worden und wir können uns auch vorläufig keine rechte Vorstellung davon machen, wie ein Gen neu entstehen und in das Genom eingebaut werden sollte. Es ist allerdings möglich, daß durch Duplikation ein oder mehrere Gene verdoppelt und durch nachfolgende Inversions- oder Translokationsvorgänge an andere Stellen des Chromosomensatzes verlagert werden könnten. Es spricht vieles dafür, daß im Genom von Drosophila und anderen Organismen gewisse Gene oder Gengruppen mehrfach vertreten sind. Im Laufe der Phylogenie könnten solche Gene in verschiedenen Mutationszuständen in das Genom aufgenommen werden und auf diese Weise könnte die Zahl der verschiedenen Gene vermehrt werden.