Frage von michi4560921, 72

Mutation subjektiver Zufall?

Hallo
Ich habe folgende Frage an euch;

Ist die Mutation in der Genetik tatsächlich Zufall (also ohne Kausalkette = objektiver Zufall) oder gibt es äußere Einflüsse, Bedingungen, Wechselwirkungen etc. die eine Veränderung der Gene verursachen.

Vielen Dank für eure Antworten!

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von gromio, 10

Hallo, 

zunächst sollte klar sein, was genau die Biologie unter Mutation versteht:

Als Mutation (lat. mutare „ändern, verwandeln“) wird in der Biologie eine dauerhafte Veränderung des Erbgutes bezeichnet.[1] Die Veränderung betrifft zunächst das Erbgut nur einer Zelle, wird aber an deren Tochterzellen weitergegeben.[2] Bei mehrzelligen Tieren unterscheidet man Keimbahn-Mutationen, die durch Vererbung an die Nachkommen weitergegeben werden können, von Mutationen in somatischen Zellen, die nicht in den Keimzellen (Gameten), sondern nur in Geweben des Körpers vorliegen. Ein Organismus mit einer Mutation wird auch als Mutant oder Mutante bezeichnet.

Unterscheidung nach Erblichkeit

Keimbahnmutationen sind Mutationen, die an die Nachkommen über die Keimbahn vererbt werden; sie betreffen Eizellen oder Spermien sowie deren Vorläufer vor und während der Oogenese bzw. Spermatogenese. Diese Mutationen spielen eine bedeutende Rolle in der Evolution, da sie von einer Generation zur nächsten übertragbar sind. Auf den Organismus, in dem sie stattfinden, haben Keimbahnmutationen in der Regel keine direkten Auswirkungen.

Somatische Mutationen

sind Mutationen, die somatische Zellen betreffen. Sie haben Auswirkungen auf den Organismus, in dem sie stattfinden, werden aber nicht an die Nachkommen vererbt. So können sich unter anderem normale Körperzellen in ungebremst wuchernde Krebszellen umwandeln. Auch beim Alterungsprozess eines Organismus spielen somatische Mutationen eine Rolle. Sie haben daher Bedeutung für die Medizin.

Unterscheidung nach Ursache

Spontanmutationen
sind Mutationen ohne äußere Ursache, wie der chemische Zerfall eines Nukleotids (Cytosin desaminiert oxidativ z. B. spontan zu Uracil) oder der Tunneleffekt (Protonen-Tunneln in DNA[9]).

Induzierte Mutationen
sind durch Mutagene (mutationsauslösende Stoffe oder Strahlen) erzeugte Mutationen.

Unterscheidung nach Mechanismus

Fehler bei der Replikation
DNA-Polymerasen bauen nach Vorlage mit unterschiedlich hohen Fehlerraten einen komplementären DNA-Strang auf.

Unzureichende Proof-reading-Aktivität
Manche DNA-Polymerasen haben die Möglichkeit, Fehleinbauten selbstständig zu erkennen und zu korrigieren (englisch proof-reading ‚Korrekturlesen‘). Jedoch besitzt z. B. die DNA-Polymerase α der Eukaryoten keine Proof-reading-Aktivität.

Fehler bei prä- und postreplikativen Reparaturmechanismen
Beim Auffinden eines ungewöhnlichen Nukleotids, etwa von Uracil in der DNA, wird dieses entfernt. Bei einer Fehlpaarung zwischen zwei DNA-typischen Nukleotiden trifft das Reparatur-Enzym eine Entscheidung mit 50-prozentiger Fehlerwahrscheinlichkeit.

Ungleichmäßiges Crossing-over
Zu Fehlpaarungen bei der Meiose kann es kommen durch benachbarte ähnliche oder identische Sequenzen auf dem Strang, wie etwa Satelliten-DNA oder Transposons.

Non-Disjunction
Die Fehlsegregation oder Non-Disjunction (englisch disjunction ‚Trennung‘) von Chromosomen führt zur fehlerhaften Verteilung auf die Tochterzellen und so zu Trisomien und Monosomien.

Integration oder Herausspringen von Transposons oder Retroviren
Diese Elemente können in Gene oder genregulatorische Bereiche integrieren.

Es ist also nicht so einfach.....einige Mutationen sind erblich, andere nicht. 

Allgemein versteht man und MUTATIONEN negative, ungeplante Veränderungen eines Organismus.

Interessant ist in diesem Zusammenhang jedoch die Tatsache, dass in Zellen von Lebewesen die "Evolution" oder Anpassung an geänderte Umweltbedingungen permanent vorhanden ist, siehe dazu das Buch "Das kooperative Gen".

Umweltstressoren lösen diesen Anpassungsmechanismus aus. Bei Veränderungen dieser Art kann man nicht von Mutationen sprechen, sondern dies scheint ein vorhandener Mechanismus in Lebewesen zu sein, der permanent vorhanden ist und die jeweilige Art dazu ertüchtigt, auch bei geänderten Umweltbedingungen leben zu können.

Zurück zu den Kamelen: Generell stellt sich bei der Evolutionstheorie nach DARWIN und Co. die Frage, ob die Annahme, alle Arten von Lebewesen haben sich "von selbst" entwickelt, korrekt ist. Wenn ja, dann ist es in der Tat interessant, herauszufinden, wie das Kamel in seiner uns bekannten Form "entstanden" ist. Indizien dafür könnten spezielle Umweltanpassungen sein, die ein Kamel für eine regionale Landschaft besonders geeignet machen. Hieraus allein kann jedoch nicht direkt abgeleitet werden, dass sich die jeweiligen Lebewesen "entwickelt" haben, wenn man berücksichtig, das eine gewisse Anpassungsfähigkeit in den Zellen aller Lebewesen permanent vorhanden ist. Somit kann man auch annehmen, dass alle Arten von Leben mit dieser Anpassungsfähigkeit "Ausgestattet" wurden - nicht durch Zufall im Rahmen einer evolutionären Entwicklung, sondern durch eine intelligente Macht, die so etwas kann.

Ist letzteres der Fall, nun dann hat das Kamel schon immer ausgesehen, wie es ausgesehen hat..........

Augen auf im kosmischen Verkehr, cheerio.

Expertenantwort
von DiegoderAeltere, Community-Experte für Evolution, 23

Mutationen an sich sind "nur" subjektive Zufälle, weil sie nicht ohne Ursache geschehen. Sie werden entweder durch innere Ursachen, wie chemischen Zerfall von Nukleotiden, oder durch äußere Einflüsse, sogenannte Mutagene, ausgelöst. Mutagene können bestimmte Moleküle sein, wie Nikotin, oder radioaktive Strahlung, oder auch bestimmte Viren. 

Für uns herrscht hier aber ein Informationsmangel; auch wenn wir die Auswirkungen verschiedener Mutagene auf die DNA chemisch nachvollziehen können, können wir nicht vorhersagen, welches Nukleotid zu welchem Zeitpunkt mutiert und wie das Ergebnis aussieht. Mit einem hypothetischen Supercomputer ließe sich das aber berechnen, es sind also nur subjektive Zufallsmomente.

Trotzdem spielt der objektive Zufall auch seine Rolle. Radioaktive Strahlung, die Mutationen auslösen kann, entsteht z.B. objektiv zufällig, da ein instabiles (radioaktives) Teilchen ohne auslösende Ursache und damit unvorhersagbar zerfällt. Objektiv zufällige quantenmechanische Effekte spielen manchmal ebenfalls eine Rolle bei der Entstehung von Mutationen.

Ob man eine Mutation, die vorhersagbar durch einen objektiv zufällig entstandenen Auslöser verursacht wird, als objektiv oder subjektiv zufällig bezeichnen will, weiß ich aber auch nicht.

Antwort
von MarkusKapunkt, 37

Ja, die gibt es. Radioaktive Gammastrahlung, UV-Licht, bestimmte biologische oder chemische Schadstoffe und Gifte. Wie z.B. Nikotin können die Struktur der DNS beeinflussen und sie verändern. Diese Veränderungen sind dann aber Zufällig und für die Zellen eher schädlich als nützlich. Krebs ist zum Beispiel eine typische Folgekrankheit von Mutationen.

Antwort
von RoXoR987, 20

Erwähnenswert neben den bereits bennanten Ursachen sind auch Onkogene bzw. Retroviren. Onkogene Viren erhöhem das Risiko für Veränderungen in der DNA und damit auch für Krebserkrankungen bzw. Lösen sie teilweise auch aus. Man geht davon aus, das bis zu 20 % der Krebserkrankungen durch diese Viren ausgelöst werden. Dann gibt es noch Retroviren wie z.B. HIV, die ihr genetisches Material dauerhaft in die DNA ihres Wirtes einbauen

Antwort
von beast, 33

Mutationen sind vererbbar. Also so zufällig sind die nicht. Und ja äußere Einflüße gibt es. Strahlung  zum Beispiel, toxische Stoffe

Antwort
von cub3bola, 35

Gammastrahlung, das Gift der Herbstzeitlosen ... um nur zwei von vielen zu nennen.

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