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Die Genetik

Überblick

Vom Gen bis zum Merkmal ...

Sogar heute noch trägt der moderne Europäer ein bis zwei Prozent der Erbinformation von Neandertalern in sich. Aber wie funktioniert das mit der DNA eigentlich? Ein Grund, sich einmal mit dem spannenden Thema der Genetik zu befassen...

Der biologische Teilbereich der Genetik (aus dem Altgriechischen geneá, das ins Deutsche übersetzt so viel bedeutet wie „Abstammung” sowie génesis „Ursprung”) befasst sich neben der Weitergabe von Genen natürlich auch mit der Ausprägung von Merkmalen. Besonders hat sich Gregor Mendel, der mährisch-österreichischer Priester des Augustinerordens und Abt der Brünner Abtei St. Thomas, Mitte des 19. Jahrhunderts mit seiner Vererbungslehre hervorgetan. Dabei experimentierte Mendel zunächst mit Erbsen, die er in unzähligen Versuchen miteinander kreuzte und statistisch auswertete. Aus diesen Versuchen schloss er auf, bis heute noch gültige, Vererbungsregeln.

Dieser Teil der klassischen Genetik wurde später durch die Molekulargenetik ergänzt, die sich mit der Genexpression beschäftigt und die Ausprägung des Phänotyps durch die Proteinbiosynthese (Transkription & Translation) erklärt. Heutzutage ist die angewandte Genetik zu einem unverzichtbaren Bereich der Wissenschaft geworden, ist sie doch Grundlage für Gentherapien, Stammbaumanalysen oder Vaterschaftstests.

Dieses Lernmodul zur Genetik geht zunächst auf Fragen zur Erbsubstanz ein (DNA, RNA, Replikation), während sie im nächsten Schritt die Proteinbiosynthese erläutert (Transkription, Translation). Im nächsten Kapitel werden verschiedene Arten der Mutation erklärt (sei es etwa die Genmutation, die Genommutation oder die Chromosomenmutation). Die Themen Genregulation (Prokaryoten) und Zytogenetik (Mitose, Meiose) folgen darauf. Weiterhin widmet sich das Lernmodul der klassischen Genetik: Hier soll mitunter ein genauerer Einblick in die Mendelschen Regeln gegeben werden. Zu guter Letzt wird das Thema zur Angewandten Genetik (z.B. PCR) angeschnitten sowie ein kurzer Exkurs in die Epigenetik geboten.

Genetik

Erbsubstanz:
DNA (Desoxyribonukleinsäure)
RNA (Ribonukleinsäure)
Replikation

Proteinbiosynthese:
Transkription
Translation

Mutation:
Genmutation
    Punktmutation
    Rastermutation
Chromosomenmutation
Genommutation / Chromosomenaberration
    Aneuploidie
    Polyploidie

Genregulation (Prokaryoten):
Operonmodell
    Genregulation durch Substrat-Induktion
    Genregulation durch Endprodukt-Repression

Zytogenetik:
Mitose
Meiose
    Oogenese
    Spermatogenese

Klassische Genetik:
Die Mendelschen Regeln
    1. Mendelsche Regel (Uniformitätsregel)
    2. Mendelsche Regel (Spaltungsregel)
    3. Mendelsche Regel (Unabhängigkeitsregel)
Intermediäre Vererbung
Stammbaumanalyse

Angewandte Genetik:
Polymerase Kettenreaktion (PCR)
Gelelektrophorese

Exkurs in die Epigenetik:
Epigenetik
Histonmodifikation