Was sind Gene?

4 Antworten

Ein Gen ist in seiner einfachsten Definition ein Abschnitt in der Erbsubstanz, der eine Information codiert.

In seiner klassischen Form ist ein Gen ein Abschnitt auf der DNA, der für ein bestimmtes Protein codiert, d. h. die Information darüber enthält, aus welchen Bausteinen (Aminosäuren) ein Protein zusammengesetzt wird und in welcher Reihenfolge. Da unser Genom in Form von Chromosomen organisiert ist, wird ein Gen im klassischen Sinn als jener Abschnitt eines Chromosoms verstanden, der für ein bestimmtes Protein codiert. Ein Gen kann dabei in verschiedenen Varianten, Allele genannt, vorliegen, die jeweils unterschiedliche Phänotypen (das äußere Erscheinungsbild) hervorbringen. Neue Allele entstehen durch Veränderung der DNA-Sequenz (Mutation).

Neuere Definitionen berücksichtigen, dass diese klassische Definition nicht weit genug geht. Richard Dawkins spricht in diesem Zusammenhang von einem erweiterten Phänotyp und meint damit, dass man nicht nur die phänotypisch sichtbaren Auswirkungen eines Gens, sondern alle seine Wirkungen des Gens berücksichtigen muss. Ein Gen kann sich z. B. nicht nur auf den morphologischen Phänotyp auswirken, sondern z. B. auch auf das Verhalten. Die verschiedenen Allele eines Gens können z. B. phänotypisch wirken, indem ihre Genprodukte helle oder dunkle Haarfarbe erzeugen. Genauso können Allele aber auch unterschiedliches Verhalten auslösen. Ein bestimmtes Allel kann z. B. dazu führen, dass ein Individuum etwas risikofreudiger ist. Neuere Definitionen eines Gens definieren deshalb ein Gen viel allgemeiner in der oben genannten Art und Weise. Ein Gen ist ein Abschnitt, der irgendeine Information enthält, nicht zwangsläufig nur für ein Protein.

Beim Menschen sind durch das Human Genome Project etwa 22 000 Gene entdeckt worden. Damit sibd die proteincodierenden Gene gemeint. Man schätzt, dass das menschliche Genom noch einmal etwa genauso viele Gene enthält, die nicht proteincodierend sind.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologiestudium, Universität Leipzig

Das ist gar nicht so einfach für "Dummies" zu erklären.

Fur jedes Lebewesen gibt es einen Bauplan. Sozusagen wie eine Technisch Zeichnung, oder eine Anleitung wie beim Ikea Regal, in der drin steht, wie das Lebewesen zusammengebaut werden muss. Diese Bauanleitung nennt sich DNA und ist in jeder Zelle des Körpers enthalten. Wenn also neue Zellen gebildet werden, wird aus den vorhandenen Zellen die DNA als Bauplan herangezogogen um nachzusehen, wie diese gebaut werden muss und wo genau sie hin gehört.

Die Gene sind Bestandteile der DNA. Wenn man es so will und bei der Ikea Anleitung bleibt, gibt es dort ja immer Abschnitte wo steht 1 und dann wird dort ein Schritt zum zusammenbauen gezeigt, dann 2, dann 3 und so weiter. Die Gene sind sozusagen die einzelnen Schritte wie die Zelle und damit das Lebewesen gebaut werden muss.

Das ist nicht ganz korrekt und stark vereinfacht, aber ich hoffe es gibt Dir zumindest einmal eine grobe Vorstellung davon.

Darwinist  08.08.2022, 12:43
Das ist nicht ganz korrekt und stark

Das ist leider gar nicht korrekt. Die DNA ist kein Bauplan für ein Lebewesen. Sie ist eher so etwas wie ein Kochrezept, also eine Anleitung dafür, was gebraucht wird und wie es zusammengerührt werden soll, damit am Ende z. B. ein Mensch dabei herauskommt.

Durch einen Bauplan wird etwas von oben nach unten konstruiert. Ein Bauplan lässt sich 1:1 in die fertige Konstruktion umsetzen, weil er für jeden einzelnen Stein die Information enthält, wo er hin muss. Du kannst einen Bauplan, wenn er verlorenging, anhand des gebauten Gebäudes rekonstruieren, indem du das Gebäude ganz exakt vermisst.

Genau das ist mit der DNA nicht möglich. Bleiben wir mal beim Vergleich mit einem Koch- oder Backrezept: nehmen wir an, wir haben vor uns einen Schokoladenkuchen (jeder liebt Schokokuchen, nicht wahr? ;-) ). Wir können eine Probe entnehmen und analysieren, aus welchen Zutaten er besteht. Wir können z. B. sagen, wie viel Fett oder Zucker er enthält. Wir können aber nicht mehr rekonstruieren, ob wir z. B. die Eier trennen müssen, ob die Butter weich oder aus dem Kühlschrank sein soll oder wie lange und bei welcher Temperatur er gebacken werden soll.

Genau so verhält es sich bei der DNA. Du kannst z. B. ein Protein untersuchen und genau analysieren, aus welchen Bausteinen (Aminosäuren) es besteht. Und obwohl die DNA genau diese Information, die Aminosäurensequenz des Proteins, codiert, lässt sich die DNA-Sequenz anhand des Aminosäurenmusters nicht mehr rekonstruieren. Grund dafür ist u. a. die Degeneriertheit des genetischen Codes.

Nehmen wir an, wir untersuchen ein Protein und die Analyse seiner Aminosäurensequenz beginnt so:

Met-Ser- ...

Dann gibt es jetzt schon vier Möglichkeiten, wie die ursprüngliche DNA-Sequenz (bzw. schon die umgeschriebene RNA) lauten kann:

  1. AUGUCC...
  2. AUGUCA...
  3. AUGUCU...
  4. AUGUCG...

Welche der vier Sequenzen tatsächlich vorlag, lässt sich nicht mehr sagen.

Lebewesen entstehen deshalb grundsätzlich von unten nach oben, also eben genau nicht nach einem Bauplan, sondern eher nach einem Rezept. Jede Zelle folgt einer Reihe "einfacher" Anweisungen, z. B. wann sie sich teilen soll. Nach und nach entsteht so ein vollständiger mehrzelliger Organismus. Im "Gedächtnis" der Zellen, der DNA, gibt es aber keinen Plan, aus dem die Zelle abließt: "Ah, ich bin Stein XY und gehöre an die Stelle Z."

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Ein Gen ist ein bestimmter DNA-Abschnitt, dessen Basenfolge den Aufbau eines Proteins codiert. Bei den Basen handelt es sich dabei um Adenin (A), Guanin (G), Thymin (T) oder Cytosin (C). Aufgrund der Information des DNA-Abschnitts wird ein Protein (Eiweiß) synthetisiert. Das entstehende Enzymprotein steuert wiederum verschiedenen Reaktionen, die zur Ausprägung eines Merkmals führen.

https://www.studysmarter.de/schule/biologie/genetik/gen/

Woher ich das weiß:Recherche

Grundlagen: 10. Klasse Bio.

Ein Gen ist dein Abschnitt deiner DNA die die genetischen Informationen für ein Protein kodiert, aus den letzendlich du bestehst.