Genetik

Die Genetik, auch Vererbungslehre genannt, ist die Lehre der Gene, deren Variationen und die Vererbung innerhalb eines Organismus. Sie wird in drei Untergruppen eingeteilt: Klassische Genetik, Molekulargenetik und Epigenetik.

Klassische Genetik

Die klassische Genetik ist das älteste Gebiet im Fach Genetik. Diese führt auf Gregor Mendel zurück, welcher den Vererbungsvorgang monogener Erbgänge (Merkmale, deren Ausprägung nur von einem Gen bestimmt werden) beschrieb. Die Mendelschen Regeln gelten allerdings nur für Organismen, welche zwei Chromosomensätze von beiden Eltern geerbt haben, was bei den meisten Pflanzen und Tieren der Fall ist. Mit der Entdeckung der Genkopplung, welche besagt, dass einige Gene, die ein bestimmtes Merkmal kodieren, gemeinsam vererbt werden, wurde die Mendelsche Regel, dass sich alle Gene während der Meiose (Zellteilungsprozess, welcher die Chromosomennummer um die Hälfte reduziert und bei der sexuellen Reproduktion auftritt) unabhängig voneinander teilen, widerlegt und die Mendelschen Regeln an sich in Frage gestellt. Nach Entdeckungen wie dem genetischen Code (DNA und mRNA) oder der Klonierung (Methoden der Gewinnung und identischen Vervielfältigung von DNA) entwickelte sich die Genetik über die klassische Genetik hinaus weiter.

Molekulargenetik

Die Molekulargenetik, auch Molekularbiologie genannt, ist der Teil der Genetik, welcher sich auf molekularer Ebene mit Struktur, Funktion und Biosynthese der Nukleinsäuren Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) beschäftigt. Des Weiteren beschäftigt sich die Molekulargenetik mit dem Interagieren auf der molekularen Ebene untereinander und mit verschiedenen Proteinen sowie der Erforschung der Genexpression (genetische Informationen eines Gens), der Genregulation (Steuerung der Aktivität von Genen) und der Proteinfunktion innerhalb einer spezifischen Zelle.

Die Techniken der Molekularbiologie werden zum Großteil bei Forschungen in der Medizin und Biologie angewandt. Beispiele für häufig verwendete Techniken sind die Polymerase-Kettenreaktion (englisch polymerase chain reaction, PCR); in vitro Vervielfältigung der DNA), die DNA-Klonierung und die Mutagenese (Mutationserzeugung im Erbgut eines Lebewesens). Den Namen bekam das Fach 1952 vom Molekularbiologen und Physiker William Astbury, welcher die Molekulargenetik maßgeblich prägte.

Epigenetik

Die Epigenetik ist die Lehre von phänotypischen Eigenschaftsvariationen (Eigenschaft, die offensichtlich zu erkennen ist), welche entweder körperlich oder zellulären Bestandes sind und anders als bei einer Spontanmutation durch umweltbedingtes An- und Ausschalten von Genen, also durch äußere Einflüsse resultieren sowie von der Auswirkung der Zellen auf die Genexpression. Das Präfix epi- (griechisch: επί ) aus dem Wort Epigenetik bedeutet, dass es sich bei den Veränderungen der Genexpression oder des zellulären Phänotyps nicht wie bei der normalen Genetik um Veränderungen des Genotyps handelt, sondern um Veränderungen aus anderen Gründen, also darüber hinaus.

Die wichtigste epigenetische Veränderung ist die DNA-Methylierung. Bei der DNA-Methylierung handelt es sich um eine epigenetisch bedingte chemische Abänderung an den Nukleinbasen an bestimmten Stellen innerhalb der DNA.

     
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