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fenden Organismen homozygot, im anderen Fall heterozygot. Die Merkmalsausbildung
ist davon abhängig, welches Allel dominant ist. In der Regel wirkt sich nur das dominante
Allel phänotypisch aus. Dies ist jedoch nicht zwingend. Gelegentlich haben auch die nicht
dominanten (rezessiven) Allele einen Anteil an der Merkmalsausbildung. In diesen Fällen
handelt es sich um sogenannte intermediäre Erbgänge.
Die Allele können durch
Mutationen
ineinander überführt werden, das heißt, sie kön-
nen spontan gleiche oder unterschiedliche Basensequenzen aufnehmen. Damit ist eine
endeutige Zuordnung von Genen zu Merkmalen des Phänotyps nicht mehr möglich. Mu-
tationen sind spontan auftretende, strukturelle Veränderungen der Chromosomen. Treten
die Mutationen in den Keimzellen auf, sind sie vererbbar. Mutationen in Körperzellen
sind nicht vererbbar, führen jedoch in der Regel zu Schädigungen der Lebewesen, ins-
besondere dann, wenn sie in der Embryonalentwicklung auftreten. Die Vorgänge, die zu
Mutationen führen, nennt man Mutagenese; die mutierten Organismen heißen Mutanten.
Aus der Sicht naturanaloger Verfahren und dort speziell der Optimierungsverfahren betrachtet, ver-
hindern die Mutationen das „Hängenbleiben“ der Evolution in lokalen Optima. Solche lokale Best-
werte stellen gut angepasste, aber nicht optimal angepasste Lebensformen dar. Die objektiv bestan-
gepasste Lebensform bezeichnet man (im Gegensatz zu den lokalen Optima) als globales Optimum.
Es gibt unterschiedliche Formen von Mutationen: die Chromosomenmutationen, die Ge-
nommutationen und die eigentlichen Genmutationen, auch Punktmutationen genannt.
Chromosomenmutationen sind mit den sogenannten Chromosomenaberrationen identisch,
d. h. sie sind strukturelle Veränderungen der gesamten Chromosomen, wie der Verlust von
Teilstücken, die Verdopplung von Teilstücken etc. Gleiches gilt für die Genommutationen,
bei denen die Anzahl einzelner Chromosomen oder ganzer Chromosomen gegenüber der
normalen Anzahl der Chromosomen eines Lebewesens verändert werden. Die Genmuta-
tionen sind Veränderungen der Basensequenzen der DNS. Die Punktmutationen sind Ba-
senaustauschmutationen, da bei dieser Form der Mutationen Basen der DNS gegen andere
Basen ausgetauscht werden. Man unterscheidet dabei Transitionen und Transversionen.
Bei den Transitionen wird ein Purin gegen ein anderes ausgetauscht. Bei der Transver-
sion hingegen wird ein Purin gegen Pyrimidin ausgetauscht. Die möglichen Effekte dieses
Mutationstyps können bereits an einfachen Beispielen erläutert werden. So bleibt die Mu-
tation G→A wegen der Redundanz des genetischen Codes ohne Auswirkungen, d. h. die
entstandene Sequenz codiert die gleiche Aminosäuresequenz (Abb.
4.23
).
Abb. 4.23
Mutation G→A
