Mutationen

Begriff

Sind sprunghaft auftretende Veränderung der Erbinformation in Körperzellen (somatische Mutation) oder Keimzellen, die vererbbar ist.
Diese Veränderung prägt sich phänotypisch unterschiedlich stark aus.
Die durch eine Mutation verursachte Merkmalsänderung kann rezessiv sein und bei Individuen mit diploiden Chromosomensatz im Erscheinungsbild ohne sichtbare Auswirkung bleiben.

Formen

• Mutationen in Körperzellen werden bei der Mitose an alle folgenden Zellgenerationen weitervererbt. Ein solches Individuum hat dann neben Zellen mit dem Ausgangsgenotyp auch solche mit der Mutation. Der Umfang der Veränderung des Individuums hängt von dem Entwicklungsstadium ab, in dem die Mutation aufgetreten ist.
• Mutationen in Keimzellen wirken sich auf das ganze, sich aus der befruchteten Eizelle entwickelnde Individuum aus. Durch die Mitosen während der Individualentwicklung wird die veränderte Erbinformation auf alle Körperzellen übertragen und bei der Fortpflanzung auf die Nachkommen vererbt.
• Mutationen außerhalb des Zellkerns: Veränderungen der DNA in Plastiden und Mitochondrien. Sie äußern sich in Funktionsstörungen der Plastiden oder in komplexen Störungen des Organismus (z.B. Auftreten panaschierter Blätter, Atmungsdefekte).

Mutante:  

• Eine Mutante ist ein durch Mutation verändertes Individuum. 

Mutagene  

• sind Faktoren, die die Mutationen auslösen (z.B. physikalische Einflüsse, chemische Stoffe). Mutagene wirken nicht zielgerichtet.

Beispiele für Mutagene

• radioaktive Strahlung, Röntgenstrahlen, UV-Strahlen
• Temperatur, hohe Temperaturen, Kälteschocks
• Gifte (Colchizin, Nikotin)
• anorganische Gase Säuren
• Industrieabgase ...

Mutationsauslösung

• Spontane M. - treten unter normalen Lebensumständen auf, ohne, dass eine äußere Ursache dafür ersichtlich ist
• Induzierte M. - treten gewollt nach Einwirkung verschiedener Mutagene auf

Mutationstypen

• Genmutationen (Veränderungen der Erbinformation eines Gens)
• Chromosomenmutationen (Veränderungen an Chromosomen, die mehrere Gene betreffen, z. B. Chromosomenbrüche - führen zum Strukturumbau der Chromosomen)
• Genommutationen (Veränderungen im Chromosomenbestand; häufig auf Störungen des Kernspindelapparates zurückzuführen)

Mutationsrate

• Häufigkeit mit der ein einzelnes Gen mutiert wird.

Reparatur von Mutationen

• Da spontane Mutationen relativ häufig sind und in jeder Zelle auftreten können, werden sie durch spezifische Enzyme zum großen Teil repariert. Dabei werden fehlerhaft Strukturen der DNA herausgeschnitten und durch eine neue Basenpaarung ersetzt.

Bedeutung von Mutationen

• Sie können:
• nachteilig (meistens)
• indifferent (selten)
• vorteilhaft (Ausnahmen) sein

Bedeutung von Mutationen

• erhöhen die Variabilität einer Population
• sind eine Grundlage der Evolution
• sind häufig Ursache für Krankheiten und Fehlbildungen
• sind für die Pflanzenzüchtung von Bedeutung