Monday, November 3, 2008

Aus Chromosome/Wiki/de

Envoyé : 20/07/2007 10:39

siehe zunächst*:
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Chromosomenevolution [Bearbeiten]

Als Chromosomenevolution wird die Veränderung von Chromosomen im Lauf der Evolution bezeichnet. Ähnlich wie an äußeren körperlichen Merkmalen oder an der Sequenz einzelner Gene lässt sich auch an den Chromosomen die Stammesgeschichte nachvollziehen. Beispielsweise sind die Chromosomen des Menschen (46 Stück) denen der großen Menschenaffen (Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans, je 48 Chromosomen) sehr ähnlich. Es gibt innerhalb dieser Artengruppe nur zwei zwischen-chromosomale Umbauten. Spezifisch menschlich ist das Chromosom 2. Bei den anderen genannten Arten finden sich statt diesem zwei kleinere Chromosomen, die die entsprechenden Gensequenzen enthalten (siehe Abbildung). Gorilla-spezifisch ist dagegen eine Translokation zwischen jenen Chromosomen, die den menschlichen Chromosomen 5 und 17 entsprechen[16]. Daraus ergibt sich der ursprüngliche Karyotyp der Gruppe mit 48 Chromosomen, so wie er heute noch bei Schimpansen und Orang-Utans vorhanden ist.

Wenn DNA des menschlichen Chromosoms 2 markiert wird und per Fluoreszenz in situ Hybridisierung auf Metaphase-Chromosomen des Orang-Utan (links) gegeben wird, werden die Paare der beiden ursprünglichen Chromosomen markiert, da sie die gleichen Sequenzen enthalten wie das menschliche Chromosom 2. Auf Metaphase-Chromosomen des Menschen (rechts) werden nur die beiden Kopien des Chromosoms 2 angefärbt. Die restlichen Chromosomen sind rot angefärbt. (Klicken Sie Link zum Bild auf der Wikipädie)

Eine evolutionär stabile Veränderung der Chromosomen ist nur möglich, wenn eine Chromosomenmutation in der Keimbahn auftritt. Eine „balancierte“ Veränderung, bei der alle Chromosomenabschnitte in der richtigen Anzahl vorhanden sind, hat dabei für den Träger zunächst keinen Krankheitswert. Es kommt jedoch zu Schwierigkeiten bei der Meiose. Die Veränderung tritt ja zunächst nur an jeweils einem Chromosom auf (bzw. an zweien bei Fusionen oder Translokationen), nicht aber an den jeweiligen homologen Chromosomen. Da also anders als sonst identisch aufgebaute Partner fehlen, kommt es nicht zu einer normalen meiotischen Paarung. Das Risiko für Segregationsfehler und daraus resultierende Keimzellen mit überzähligen oder fehlenden chromosomalen Abschnitten (und folglich kranken Kindern) steigt stark an. In den allermeisten Fällen werden solche Veränderungen daher in den Folgegenerationen wieder verloren gehen. Eine stabile Situation wird nur dann erreicht, wenn beide Kopien der beteiligten Chromosomen die entsprechende Veränderung tragen. Dies könnte beispielsweise geschehen, wenn ein dominantes Männchen mit einer Veränderung zahlreiche Kinder hat, die sich wiederum untereinander paaren, so dass Enkel mit der Veränderung auf beiden Kopien der beteiligten Chromosomen entstehen. Diese Nachkommen haben nun keinen Selektionsnachteil, wenn sie sich untereinander paaren. Bei der Paarung mit Individuen mit den ursprünglichen Chromosomen tritt jedoch bei entstehenden Kindern bedingt durch Segregationsfehler wiederum eine verminderte Fruchtbarkeit auf. Es wird daher vermutet, dass „fixierte“ Chromosomenveränderungen ein Mechanismus zur Artbildung sind.

Näher verwandte Arten oder Artgruppen müssen nicht immer ähnlichere Chromosomen haben als weiter entfernte Arten. Beispielsweise ähneln Chromosomen der großen Menschenaffen einschließlich des Menschen sehr stark denen von Makaken (Macaca fuscata). Die Chromosomen der näher verwandten kleinen Menschenaffen (Gibbons) unterscheiden sich jedoch sowohl von denen der großen Menschenaffen als auch denen der Makaken sehr stark. Durch zahlreiche Umbauten sind nur fünf der Gibbon-Chromosomen auf ihrer ganzen Länge (nur) einem menschlichen Chromosom homolog[16]. Offensichtlich gehen also evolutionäre Veränderungen im Karyotyp in manchen Gruppen (z.B. den Gibbons) sehr viel schneller voran als in anderen (Makaken, große Menschenaffen). Es wird vermutet, dass dies nicht an einer höheren Mutationsrate liegt, sondern an einer häufigeren Fixierung von aufgetretenen Veränderungen. Eine Ursache hierfür könnten unterschiedliche Lebensstile bzw. Sozialverhalten sein. Gibbons leben in kleinen Gruppen, in denen sich Chromosomenveränderungen schneller durchsetzen könnten als in großen Herden. Bei Gibbons finden sich chromosomale Polymorphismen (Unterschiede) im Karyotyp von untersuchten Tieren der gleichen Art, welche darauf hindeuten, dass die schnelle Chromosomenevolution in dieser Tiergruppe nach wie vor anhält. Die verhältnismäßig große Anzahl der Polymorphismen deutet allerdings auch darauf hin, dass der selektive Nachteil von Mischformen möglicherweise geringer ist als ursprünglich gedacht[16].
Karyogrammevolution, Chromosomenzahlevolution* [Bearbeiten]

Rekapitulieren wir von oben das Szenario für stabile Chromosomenveränderung:
  • 1) Ein dominantes Männchen hat eine Chromosomenveränderung (in dem einen Chromosom eines Paars).
  • 2) Seine Jungen haben jedes einzeln dieselbe entweder auch in dem einen Chromosom des Paars oder - wenn er den anderen Chromosom geerbt hat - nicht (1/2 bzw 1/2 der Fälle).
  • 3) Wenn zwei Jungen verschienenes Geschlechts beide dieselbe haben und sich untereinander paaren (was nur 1/4 der Fälle außmacht unter den Fällen wo sich seine Jungen unter sich paaren, ein anderer 1/4 wären zwei Jungen gänzlich ohne die veränderung und die übrigen 2/4 wären Reprisen der Paarungen des obengenannten Männchens), haben die Enkel des obengenannten Männchens die daraus kommen jedes entweder beide Chromosome verändert (1/4 der Fälle) oder das eine (1/2 der Fälle) oder keines (1/4 der Fälle). Wenn diejenigen der Enkel die nun beide Chromosome verändert haben (statistisch vorauszusehen: 1/2*1/4*1/4=1/32 der Enkel des obengennanten Männchens) sich untereinander paaren, haben sie nicht mehr einen Fehler, sonder es gibt eine neue Normalität - n. b. solange sich die doppelveränderten Exemplare untereinander paaren.

Zwei Schwierigkeiten:

  • 1) Wie kommt ein Männchen mit einem veränderten Chromosom, d h einem Chromosomenfehler, dazu so dominant zu sein? Dieselbe Schwierigkeit gilt den Chromosomenveränderten Exemplare der unmittelbar nächsten Generation.
  • 2) Wie würde dies zu ein verändertes Karyogramm, zu einer anderen Zahl der Chromosomenpaare führen? Mann siehe die bekannten Karyogrammfehler bei Menschen: auch bei Vierzahl der Geschlechtschromosome bleiben sie gerade Geschlechtschromosome, und jedes zugefügte Chromosom führt zu einer Beeinträchtigung deren Funktion, d h in diesem Fall der Fertilität.

Die überflüßigen Chromosome gehören also - wenn mann dies generalisiert - immer noch dem gleichen Paar an. Ein Mensch mit 48 Chromosome wird nicht ein Schimpanze, sonder ein noch mißgebildeter Mensch als einer mit 47. Ein Schimpanze mit 50 Chromosome - wenn überhaupt zwei 49-e dazu kämen sich zu paaren - ist noch mißgebildeter als einer mit 49. Sobald es nicht mehr um Aufbau, sonder um Zahl der Chromosome geht, ist demnach das gute Ende des 3. Schritts ausgeschlossen: es gibt bei Verdoppelung der Veränderung keine neue Normalität.


*von mir zugefügt, Hans Lundahl

Wird hier vielleicht auch mit der Schreibung (an sich neumodisch) Kromosome und Kromosomenzahle dieß gefunden? Ob's geht oder nicht, ich versuch es noch mahl!

* Der Hinweis ist zu einer Seite auf einem Site den es nicht mehr gibt.

1 comment:

Hans-Georg Lundahl said...

Wird hier vielleicht auch mit der Schreibung (an sich neumodisch) "Kromosome" und "Kromosomenzahle" dieß gefunden? Ob's geht oder nicht, ich versuch es noch mahl!