Variationen, Genpool & Stammzellen: Grundlagen der Genetik

Variationen

Alle Individuen einer Population besitzen einzigartige Eigenschaften, die sie von anderen unterscheiden. Diese individuellen Unterschiede werden als Variationen bezeichnet und sind das Ergebnis genetischer und umweltbedingter Einflüsse.

Man unterscheidet zwei Arten von Variationen:

• Genotypische Variationen: Diese Unterschiede werden von den Eltern an die Nachkommen vererbt und sind in den Genotypen der Individuen enthalten.
• Phänotypische und umweltbedingte Variationen: Diese entstehen durch die Interaktion der Gene mit der Umwelt und manifestieren sich nicht immer vollständig im Genotyp.

Genpool

Jedes Individuum einer Population ist eine Kombination von Genen. Der Genpool umfasst alle Gene aller Individuen einer Population.

Populationen entwickeln sich, wenn sich der Genpool verändert. Einige dieser Veränderungen umfassen Mutationen, Rekombination und Genfluss:

Mutationen

Mutationen sind Veränderungen im genetischen Material, die von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben werden. Wenn diese Veränderungen eine große Anzahl von Genen betreffen, tragen sie nicht wesentlich zur Evolution von Populationen bei, da sie oft nachteilig sind und durch natürliche Selektion entfernt werden. Kleine Mutationen hingegen erhalten und verstärken die genetische Variabilität der Arten und fördern so die Entwicklung der Population. Eine Population muss eine bestimmte Anzahl von Mutationen ansammeln, um sich zu entwickeln.

Genetische Drift

Die Hinzufügung oder Rekrutierung neuer Individuen in einer Population führt zu einer Vergrößerung des Genpools. Diese Einwanderung ist nicht auf Individuen einer Art beschränkt, sondern kann auch Individuen verschiedener Arten umfassen, die sich kreuzen und fruchtbare Nachkommen zeugen können.

Rekombination

Rekombination ist ein Prozess, der die genetische Variabilität durch die zufällige Umverteilung von chromosomalem Material der Keimzellen fördert. Die Vereinigung von männlichen und weiblichen Keimzellen führt zu einem Austausch von genetischem Material, wodurch eine Zelle entsteht, die beide Informationen enthält. Das Ergebnis dieser Vereinigung sind individuelle genetische Eigenschaften, die sich von denen der Eltern unterscheiden. Die geschlechtliche Fortpflanzung ist ein Mechanismus, der einen großen Beitrag zur genetischen Variabilität und damit zu evolutionären Prozessen leistet.

Stammzellen

Was sind Stammzellen?

Stammzellen sind Zellen, deren Schicksal noch nicht festgelegt ist. Sie können sich durch einen Prozess namens Differenzierung in verschiedene Zelltypen umwandeln.

In den frühen Stadien der menschlichen Entwicklung sind Stammzellen im Embryo vorhanden und können sich in alle Zelltypen des Körpers differenzieren, z. B. Gehirn-, Knochen-, Herz-, Muskel- und Hautzellen.