Entwicklung & Erweiterung des Genbegriffs

Genbegriff

In der Molekulargenetik wurde der Begriff Gen mehrere Male verändert, entwickelt und vervielfacht. Aus diesem Grund ist es schwer, eine eindeutige Definition zu finden. Jedoch wird immer eine Funktionseinheit im Erbgut (DNA) von Lebewesen damit bezeichnet. Das Gen trägt die Information für die Herstellung eines RNA-Moleküls oder eines Proteins.

Biologie; Die genetische Information; 1. Sek / Bez / Real; Entwicklung & Erweiterung des Genbegriffs — a - c: verschiedene Gene, 1. Zelle, 2. Nukleus, 3. Chromosom, 4. DNA

Im Allgemeinen besteht eine Zelle aus einem Nukleus (Zellkern), dieser wiederum besitzt Chromosomen, die das genetische Material enthalten (DNA). In der DNA befinden sich dann zuletzt die Gene in jeweiligen Abschnitten - siehe obige Grafik.

Entwicklung des Genbegriffs

Die erste Hypothese entstand $1908$ , dass die Genwirkung auf der Produktion von Enzymen basiert und Stoffwechselstörungen vererbbare Enzymdefekte seien. Später bewiesen George Beadle und Edward Tatum die Kodierung von Enzymen durch Gene. Doch es wurde klar, dass Gene auch andere Proteine als nur Enzyme codieren. Die erste Hypothese (Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese) wurde modifiziert und die neue Bezeichnung (Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese) wurde festgelegt.

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Erweiterung des Genbegriffs

Der Begriff Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese war nicht ausreichend, da die DNA-Transkripte grösstenteils RNA Moleküle sind und nicht in Proteine übersetzt werden. Auch führen viele Proteine zu Synthesen von mehreren Proteinen, wie zum Beispiel RNA-Editing oder alternatives Spleissen. Zu Beginn der Transkription (Synthese von RNA anhand DNA) lagert sich ein RNA-Polymerasemolekül an einen Abschnitt, welches sich vor dem Gen befindet. Andere regulatorische Bereiche befinden sich entfernt vom codierenden DNA-Abschnitt. Dabei wird dieser dennoch selektiv gesteuert.

Die Gene sind Abschnitte von Chromosomen, die Informationen für die Synthese eines RNA-Moleküls tragen und regulatorische Bereiche steuern (Transkriptionssteuerung). Dabei hängen die Strukturen von den meisten Proteinen von Produkten anderer Gene ab.

Hinweis: Zellspezifische An- und Abschaltung von Genen.