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Genomstruktur in Eu- und Prokaryonten

Extrachromosomale Elemente

Das Genom eines Eukaryonten besteht nicht nur aus den Chromosomen. Mitochondrien und die Chloroplasten von Pflanzenzellen enthalten ebenfalls DNA, auf kleinen extrachromosomalen Elementen, den mitochrondrialen bzw. Chloroplasten-Plasmiden. Die mitochondriale DNA codiert für einige Untereinheiten von Atmungsketten-Proteinen und einige Transfer-RNAs. Beim Menschen sind in jedem Mitochondrium etwa 10-15 dieser kleinen Plasmide zu finden. Die Chloroplasten-DNA enthält Gene für ribosomale und Transfer-RNAs, ribosomale Proteine und einige Untereinheiten von Chloroplasten-Proteinen.

Abb.1

Das mitochondriale Genom (mtDNA) des Mais mit einigen Genen für Atmungsketten-Enzyme.

Diese Proteinkomplexe bestehen jeweils aus mehreren Untereinheiten, deren Gene über das kleine Plasmid verteilt sind.

In der Abstammungslehre (Genealogie) spielt die mitochondriale DNA eine wichtige Rolle, da bei der Befruchtung einer Eizelle nur die Eizelle Mitochondrien enthält - alle Mitochondrien stammen also von der Mutter ab. Da Mitochondrien zudem mit einer relativ konstanten Rate von statistisch einer Mutation pro 20.000 Jahre mutieren, können anhand dieser DNA z.B. Rückschlüsse auf die Entstehung von Volksstämmen oder die Wanderung und Vermischung von Völkern gezogen werden.

So behauptete der neuseeländische Genetiker Wilson vor einigen Jahren, dass alle menschlichen mütterlichen Linien auf nur eine Frau zurückgehen, die vor etwa 200.000 Jahren in Afrika lebte und deren Nachkommen sich über die ganze Welt ausbreiteten. Aber die mitochondriale DNA gibt auch Aufschluss über die individuelle Herkunft. Einige Firmen haben sich heute darauf spezialisiert, anhand der DNA, die mit einem Wattestäbchen aus der Mundschleimhaut gewonnen wird, die Abstammung einer Person herauszufinden. Diese Art von Analysen gibt zum Beispiel darüber Auskunft, ob die Vorfahren möglicherweise aus anderen Ländern oder von anderen Kontinenten eingewandert sind.

Test: Genom und Vererbung

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