Aufbau des Genoms bei Eukaryoten

Der Aufbau des Genoms bei Eukaryoten, einschließlich des Menschen, ist komplex und faszinierend. Eukaryotische Organismen haben ihre genetische Information in einem Zellkern gespeichert, was sie von Prokaryonten unterscheidet. Das menschliche Genom zum Beispiel besteht aus 46 Chromosomen, von denen zwei die Geschlechtschromosomen (Gonosomen) X und Y sind. Die restlichen 44 Chromosomen sind Autosomen, nummeriert von 1 bis 22.

Chromosomen und Karyotyp

Der Karyotyp beschreibt den kompletten Chromosomensatz einer Zelle. Bei Männern wird ein euploider Karyotyp mit 46,XY und bei Frauen mit 46,XX angegeben. Ein Kind erhält jeweils ein homologes Chromosom von der Mutter und eines vom Vater, was die Nachverfolgung von Erbgängen erleichtert.

Gonosomale Erbgänge

Gonosomale Erbgänge betreffen die Geschlechtschromosomen. Ein X-chromosomal-dominanter Erbgang impliziert, dass eine Erkrankung bei einem betroffenen Vater an alle Töchter weitergegeben wird, denn der Mann vererbt sein X-Chromosom nur den Töchtern. An Söhne vererbt der Mann immer sein Y-Chromosom. 

Bei der X-chromosomal rezessiven Vererbung tritt die Erkrankung meist nur bei Männern auf. Männer erben im Falle einer Erkrankung das kranke X-Chromosom der Mutter. Vom Vater erben Söhne nur das Y-Chromosom, jedoch kein zweites gesundes X-Chromosom, das den Defekt ausgleichen könnte – so wie es bei Töchtern der Fall ist. 

Autosomale Erbgänge

Autosomale Erbgänge betreffen die Autosomen. Bei einem autosomal-rezessiven Erbgang müssen beide Allele eines Gens betroffen sein, damit die Krankheit auftritt. Ein Beispiel ist Albinismus, eine Störung in der Melanin-Biosynthese. Zwei Elternteile, die Träger des rezessiven Gens sind, haben eine 25-prozentige Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit Albinismus zu bekommen.

Aufbau der DNA und Gene bei Eukaryoten

Die DNA in eukaryotischen Zellen ist in langen, linearen Molekülen organisiert, die in den Chromosomen verpackt sind. Jedes Chromosom enthält zahlreiche Gene, die aus Exons und Introns bestehen. Exons sind die kodierenden Abschnitte, während Introns nicht kodierend sind. Diese werden während der RNA-Prozessierung herausgeschnitten.

Genstruktur und Genexpression

Eukaryotische Gene haben eine komplexe Struktur. Sie bestehen aus Promotorregionen, die die Genexpression steuern, Exons, die die Information für Proteine tragen, und Introns, die regulierende Funktionen haben können. Die Genexpression in Eukaryoten wird durch verschiedene Mechanismen wie Transkriptionsfaktoren und epigenetische Modifikationen reguliert.

Fazit

Der Aufbau des Genoms bei Eukaryoten ist ein faszinierendes Thema, das die Grundlage für viele biologische Prozesse und Erbgänge bildet. Das Verständnis von Chromosomen, Karyotypen und den verschiedenen Erbgängen ist entscheidend für die Genetik und die Medizin. Eukaryotische Gene sind komplex strukturiert und ihre Regulation ermöglicht die Vielfalt der Lebensformen und Funktionen in diversen Organismen.

Biologie-Insider-Tipp für deinen MedAT

Insider-Tipp von Max (MasterClass-Tutor)

Beim MedAT können Fragen zur Vererbung verschiedener Krankheiten gestellt werden. Deshalb solltest du dich mit Erbgängen auseinandersetzen und versuchen, diese zu verstehen. Des Weiteren ist es für angehende Medizinstudierende von Relevanz, sich mit der euploiden Anzahl der Gonosomen und Autosomen einer gesunden Frau sowie eines gesunden Mannes vertraut zu machen. Der Artikel fasst das…