spezielle fachgebiete
DNA Varianten und Mutationen
Mutationen und Polymorphismen
Variationen in der DNA können spontan oder in Abhängigkeit von zellulären Schädigungen auftreten (z. B. Strahlung, mutagene Medikamente, Viren). Einige Varianten werden durch die DNA-Fehlerkorrektur-Mechanismen der Zelle repariert. Andere Varianten werden nicht repariert und können anschließend an replizierte Zellen weitergegeben werden; in solchen Fällen wird die Variation als Mutation bezeichnet. Allerdings können die Nachkommen die Mutation nur erben, wenn die Keimzellen betroffen sind. Definierte Mutationen können nur einmal bei einer Person oder einer Familie auftreten. Die meisten Mutationen sind selten. Polymorphismenbeginnen als Mutationen. Sie sind Variationen in der DNA, die häufig in einer Bevölkerung (mit einer Prävalenz von ≥ 1%) vorkommen durch ausreichende Weitergabe oder andere Mechanismen. Die meisten Polymorphismen sind stabil und ändern nicht merklich den Phänotyp. Ein gängiges Beispiel sind die Blutgruppen (A, B, AB und O). (einschließlich Polymorphismen) sind zufällige Veränderungen in der DNA. Viele Mutationen haben wenig Einfluss auf die Zellfunktion. Einige Mutationen verändern die Zellfunktion, oft in einer schädlichen Art und Weise, und einige sind tödlich für die Zelle. Beispiele für nachteilige Veränderungen in der Zellfunktion sind Mutationen, die Krebs verursachen, indem sie Onkogene erzeugen oder aktivieren oder Tumor-Suppressor-Gene verändern (siehe Molekulare Veränderungen ). Selten bedeutet eine Änderung in der Zellfunktion einen Überlebensvorteil. Diese Mutationen werden an die Nachkommen weitergegeben. Die Mutation, die Sichelzellenanämie auslöst, verleiht zugleich Resistenz gegen Malaria. Diese Resistenz war ein klarer Überlebensvorteil in Gebieten, in denen Malaria endemisch und oft tödlich war. Aber dadurch, dass sich Symptome und Komplikationen der Sichelzellenanämie zeigen, hat die Mutation auch eine schädliche Wirkung, wenn sie homozygot auftritt. Wann und in welchem Zelltyp Mutationen auftreten, kann bestimmte Anomalien in den Vererbungsmustern erklären. Typischerweise erwartet man, dass eine autosomal-dominant vererbte Störung in einem oder beiden Elternteilen eines betroffenen Person vorhanden ist. Allerdings können einige Erkrankungen bei der autosomal-dominanten Vererbung scheinbar neu (de novo) auftreten (bei Menschen, deren Eltern einen normalen Phänotyp haben). Bei rund 80% der Patienten mit Osteochondrodysplasien (osteochondrodysplastischer Kleinwuchs) gab es vorher noch nie Zwergwuchs in der Familie, es handelt sich somit um eine Neumutation Bei vielen dieser Menschen ist die Ursache eine spontane Mutation, die zu einem ganz frühen Zeitpunkt der Embryonalphase stattfindet. In diesem Fall haben andere Nachkommen kein erhöhtes Risiko für diese Erkrankung. Jedoch entwickelt sich bei einigen von ihnen die Störung durch eine Keimzellmutation bei den Eltern (z. B. ein autosomal-dominantes Gen bei einem Elternteil mit unauffälligem Phenotyp). Wenn dies der Fall ist, haben andere Nachkommen ein erhöhtes Risiko, die Mutation vererbt zu bekommen. 