Ein und dieselbe Schmetterlingsart kann unterschiedliche Flügelmuster haben. Wie ist das möglich? Entsprechend
Schmetterling. Foto: Saiful786, CC BY-SA 4.0 reativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, über Wikimedia Commons
Die Idee der Supergene ist relativ alt. Erst jetzt können sie mit Hilfe moderner DNA-Analysemethoden korrekt dargestellt werden.
Was sind Supergene?
Supergene sind Teile von Chromosomen, dieenthalten mehrere Gene, die als Ganzes vererbt werden. Das Besondere an Supergenen ist ihr Mangel an Rekombination. Bei der Rekombination werden die genetischen Informationen zweier Elternteile gemischt, sodass der Nachwuchs einen einzigartigen Chromosomensatz erhält. Da es innerhalb eines Supergens keine Rekombination gibt, entwickeln sich die darin enthaltenen Gene gemeinsam als eine Einheit. Dadurch können innerhalb einer Art verschiedene Versionen von Supergenen entstehen. Dies führt in der Folge zu gravierenden Unterschieden im Aussehen und Verhalten der Tiere.
Wie entstehen Supergene?
Supergene können auf unterschiedliche Weise entstehen.Es gibt Bereiche des Genoms, in denen die Rekombination von Natur aus seltener auftritt. Gleichzeitig kann die Rekombination gestoppt werden, wenn sich beispielsweise die Struktur des Genoms ändert. Ein bekanntes Beispiel ist die Inversion oder Chromosomenumlagerung, bei der sich ein Abschnitt eines Chromosoms um 180° dreht. Ein Teil des Chromosoms bricht ab und wird umgekehrt, sodass die Reihenfolge der Gene nicht mehr dieselbe ist. Dann ist eine Rekombination nicht mehr möglich.
Wie kommen Supergene in der Natur vor?
Das Vorhandensein von Supergenen führt zu mehrVariabilität innerhalb einer Art. Dies macht sich beispielsweise bei Turuchtanern bemerkbar. Supergene dieser Vögel führen dazu, dass die Männchen entweder dunkle oder weiße Federn um den Kopf haben. Es gibt auch Männchen, die überhaupt keinen Federkragen entwickeln und wie Weibchen aussehen. Diese drei Arten männlicher Falter unterscheiden sich nicht nur optisch voneinander, sondern verhalten sich auch während der Paarungszeit unterschiedlich.
Türkhtaner. Foto: Unsplash/CC0 Public Domain
Bieten Supergene einen evolutionären Vorteil?
Manchmal.Dadurch können Arten zwischen verschiedenen Überlebensstrategien wechseln. Supergene können diesen Prozess erleichtern. Aber alles hat seinen Preis. Ohne Rekombination können sich schnell schädliche Mutationen anhäufen. Beim Kammmolch beispielsweise, der von Velstra und Berdan untersucht wurde, führte die Anhäufung von Mutationen in einem Supergen dazu, dass die Hälfte der Eier des Salamanders nicht lebensfähig waren. Dieses Supergen kann als sehr extremes Beispiel einer Erbkrankheit angesehen werden.
Salamander. Foto: Vwpolonia75 (Jens K. Müller, Hamburg), CC BY 3.0creativecommons.org/licenses/by/3.0, via Wikimedia Commons
Warum Supergene studieren?
Durch die Untersuchung der Evolution von Supergenen hoffen WissenschaftlerErfahren Sie mehr über die Entstehung von Erbkrankheiten. Zu diesem Thema wird mehr Forschung betrieben als jemals zuvor. Daher finden Wissenschaftler immer mehr Beispiele dafür, dass große Unterschiede im Verhalten und Aussehen von denselben Supergenen beeinflusst werden. Der nächste Schritt besteht darin, genau herauszufinden, wie sie entstehen.
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