Biowissenschaften Häufige Fragen zur Genetik

Ich melde mich aus einem Kurzurlaub in Siegen zurück.

Ich würde quasi konkret gerne wissen ob ich als Frau mehr Gene mit meinem Bruder teile oder mit einer X-beliebigen Frau dieser Welt, oder noch abstruser, ob ich mehr Gene mit meinem eineigen Zwillingsbruder teilen würde als mit einer X-beliebigen Frau dieser Welt. (Und doch ja, mir ist schon klar, dass ich keinen eineiigen Zwillingsbruder haben könnte, der ist grade nur ein Konstrukt).

Zunächst meinst Du ja sicherlich nicht Gene, sondern Allele. Mit Deinem Bruder (Du kannst als Frau nur eine eineiige Zwillingsschwester haben, keinen eineiigen Zwillingsbruder) teilst Du sicherlich mehr familienspezifische Sequenzen als mit einer X-beliebigen Frau. Mit dieser hast Du nur gemein, dass ihr beide (im Normalfall) zwei X-Chromosomen besitzt und nicht nur eines, wie Dein Bruder.

Hier ist der Genomvergleich von mir mit meinem 10 Jahre älteren Bruder:

In schwarzen Bereichen sind mein Bruder und ich identisch (jeweils gleichen Chromosomenabschnitt von Mutter wie vom Vater erhalten).
In den blauen Bereiche teilen wir uns nur einen Abschnitt (Mutter oder Vater gaben jeweils unterschiedliche DNA an uns beide)
In den weißen Bereichen sind wir völlig verschieden (Mutter und Vater gaben jeweils eine unterschiedliche Kopie an uns beide).

Es mag nicht alle interessieren, aber ich fand es faszinierend direkt sehen zu können, wie unterschiedlich groß die Chromosomenstücke sind, die zwischen den beiden homologen Chromosomen eines Elternteils ausgetauscht werden. Dieser zufällige Prozess u. a., so wie die zufällige Verteilung der Chromosomen während der Reifeteilungen führt dazu, dass alle Kinder verschieden sind.
Quelle.

Bei eineiigen Zwillingsbrüdern oder -schwestern sähe obige Grafik langweilig aus, weil alle Bereiche schwarz wären.

Karl

Hallo Karl,

ich weiss natürlich dass ich keinen eineiigen Zwillingsbruder haben könnte (ich weiss durchaus wie das geht, daher schrieb ich auch "abstrus"). Mich hat nur interessiert wie gross der Anteil des Erbguts ist, das ausschliesslich dadurch hervorgerufen wird dass er ein y-hätte und ich nicht wäre im Gegensatz zu den Unterschieden die man so allgemein hat.

Denn - ich hatte mal gelesen - und hier kann man das beispielsweise auch nachlesen, dass eins der Ergebnisse des Humangenomprojekts gewesen sei, dass menschliches Erbgut zu detwa 99,9% identisch ist bei allen Menschen, und nur ein sehr winzig kleiner Anteil sich überhaupt unterscheidet bei uns.
Das fand ich erstaunlich, denn rein theoretisch denke ich mir, dass so ein y zu haben oder nicht zu haben doch einen Unterschied ausmachen sollte der ein kleines bisschen grösser ist als 0.1% (auch wenns nicht sehr gross ist).

Erstaunlich finde ich in dem Zusammenhang das von dir gezeigte Bild und muss jetzt zugeben, dass ich da wohl irgendwo mental abgehängt wurde zwischendrin.
Denn das sieht ja nun keineswegs so aus als hättet ihr so viel gemeinsam, halt so viel wie man von Geschwistern erwarten würde, und wie ich das bei der Berechnung der Verwandschaftsverhältnisse meiner Katzen in etwa erwarten würde... Aber das berücksichtigt ja gar nicht, dass in Wirklichkeit auch die Erbinformationen die eure Eltern hatten schon dadurch, dass sie beide Menschen waren, sehr ähnlich gewesen sein sollten... Du siehst, jetzt bin ich sehr verwirrt.

Liebe Grüße
Andrea

Aber das berücksichtigt ja gar nicht, dass in Wirklichkeit auch die Erbinformationen die eure Eltern hatten schon dadurch, dass sie beide Menschen waren, sehr ähnlich gewesen sein sollten... Du siehst, jetzt bin ich sehr verwirrt.

Das kann ich gut verstehen, denn es ist auf den ersten Blick verwirrend. In der Tat ist es so, dass die Gensequenzen meines Vaters und meiner Mutter fast identisch gewesen sein werden. Trotzdem kann man quasi jeden Chromosomenabschnitt individuell zuordnen. Ich schrieb hierzu[/url]:

Die DNS ist ein langer Faden. Das große menschliche Chromosom 1 enthält einen DNS-Faden, der bei einer Breite von nur 2,6 nm 220 Millionen Basenpaare lang ist (220000000x0,33nm = 72600000 nm = 72600 µm = 72,6 mm). Um die Maßstäbe zu verdeutlichen:

Wäre die DNS 2,6 mm breit, würde die Länge dieses DNS-Fadens 72600 km betragen!!

[u]Gensequenzen bei einer Wanderung entlang dieses Fadenmoleküls zu finden, ist gar nicht so einfach, denn sie machen nur etwa bis 2% der Basensequenzen aus. Bei sehr vielen Sequenzen wird vermutet, dass sie gar keine Funktion ausüben. Es sind aber gerade diese unwichtigen DNS-Abschnitte, die z. B. bei dem genetischen Fingerabdruck Verwendung finden, der u. a. bei Vaterschaftstests oder in der Kriminalistik angewendet wird. Quelle.

Noch ein Satz zum Unterschied: Mann-Frau. Männer und Frauen unterscheiden sich darin, welche Gene bei ihnen aktiviert werden. Männer haben alle Gene, die Frauen auch haben, aber in ihnen wird eine andere Teilmenge von Genen aktiv. Der Schalter, der dies auslöst, liegt auf dem Y-Chromosom, welches den Frauen fehlt.

Karl

Karl,

ich habe gelesen, daß gerade diese unwichtigen Sequenzen, die man früher als Müll bezeichnet hat, doch immer mehr offenbaren bzw. sie doch wichtig sind (mal von der Kriminalistik abgesehen).

Andrea,

gerade das meinte ich, als ich davon sprach, daß wir alle eine Art sind, also alle sehr eng miteinander verwandt sind und alle Menschen eigentlich Afrikaner sind.

(Die Menschen anderer Art sind ausgestorben!)

Gerdd

Lieber Gerdd,

die nicht kodierenden Bereiche können sehr wichtig für die Genregulation sein, aber auch da gibt es sehr viele Unterschiede. Generell gilt die Regel, dass die Polymorphismen zunehmen, je unwichtiger eine Sequenz ist *, d. h. die kriminaltechnisch wichtigen Identifizierungssequenzen sind für das Funktionieren des Organismus eher nicht von Bedeutung.

Karl

* (für Spezialisten): ich beziehe mich hier auf die genomischen Sequenzen der Keimbahn. Im körpereigenen Immunsystem ist gerade die enorm hohe Zahl der somatisch generierten Polymorphismen der Schlüssel zum Erfolg.

Hallo Karl,

OK, jetzt bin ich noch abgehängter als zuvor. Bzw. ich versuche das mal. Mit Verwandschaftstests hatte ich mich nämlich noch niemals irgendwie beschäftigt.
Das, was du vorhin gezeigt hast ist also lediglich die "Zuordnung" der Chromosomenabschnitte von euch die man auf Grund kleiner, in der Regel sehr unwichtiger Variationen in den einzelnen DNA-Strängen vornehmen konnte. So funktioniert also ein Verwandschaftstest. Natürlich, denn die wichtigen, also codierenden Abschnitte der DNA sollten relativ "stabil" sein, das ist auch mein Laienverständnis dazu.
Da wäre es für meine Ursprungsfrage (also die Frage nach dem Anteil der Gene an unterschiedlichen "Intelligenzen") spannend zu schauen, wie weit sich eigentlich die wirklich codierenden Teilstücke der DNA voneinander unterscheiden, so von Mensch zu Mensch.

Ich vermute jetzt einfach einmal, dass das noch nicht geklärt ist. Und ich vermute zudem, dass man meine andere Frage ganz einfach beantworten kann (also die, ob ich mit einer X-beliebigen Frau oder meinem eineiigen Zwillingsbruder mehr genetische Gemeinsamkeiten aufweise).

Nämlich:
- ich bin einer X-beliebigen Frau ähnlicher als meinem Bruder (wenn ich die Gesammtheit der DNA betrachte und ihre mit meiner vergleiche).
oder:
- ich bin meinem Bruder ähnlicher (wenn ich, auf Grund kleiner Variationen an einzelnen Stellen meiner Chromosomen diese als ganze Teilstücke "zuordne" so wie das in Verwandschaftstest gemacht zu werden scheint.

Habe ich das jetzt richtig verstanden?

Liebe Grüße
Andrea

Hallo Gerdd,

(Die Menschen anderer Art sind ausgestorben!)

kürzlich las ich, dass "wir" modernen Menschen noch einige Neandertalergene beinhalten, so dass man davon ausgeht dass diese nicht gänzlich ausgestorben sind, sondern sich teilweise mit unseren Vorfahren vermischt haben. Ebenso eine zweite "Menschenart" deren Name ich jetzt vergessen habe, aber heraussuchen könnte, wenn es von Interesse ist.

Ich fand das irgendwie tröstlich und habe mich darüber gefreut, muss ich sagen.

Liebe Grüße
Andrea

- ich bin einer X-beliebigen Frau ähnlicher als meinem Bruder (wenn ich die Gesamtheit der DNA betrachte und ihre mit meiner vergleiche).

Das Y-Chromosom enthält einige Fruchtbarkeitsgene für den Mann und das SRY-Gen, das das Entwicklungsprogramm im Embryo auf "mache einen Mann" schaltet. Das Y-Chromosom wird aber nicht wirklich benötigt, um einen Mann zu bauen, deshalb funktioniert die hormonelle Umprogrammierung.

Ich würde nicht sagen, dass Du genomisch betrachtet einer X-beliebigen Frau ähnlicher bist als Deinem Bruder, aber dies ist natürlich eine Frage der Gewichtung des Y-Chromosoms.

Das Genexpressionsmuster einer beliebigen Frau ist dem Deinigen eventuell ähnlicher als das Deines Bruders, da in dem weiblichen Körper eine andere Teilmenge der in beiden Geschlechtern vorhandenen Gene aktiv ist als beim Mann.

Karl

kürzlich las ich, dass "wir" modernen Menschen noch einige Neandertalergene beinhalten, so dass man davon ausgeht dass diese nicht gänzlich ausgestorben sind, sondern sich teilweise mit unseren Vorfahren vermischt haben.

Das hatte ich auch gelesen.
Ich ging aber davon aus, daß ein Kennzeichen EINER Art die Paarungsmöglichkeit ist. Würde diese Annahme stimmen, wären doch die Neandertaler zu der EINEN Art zu zählen?

Mein Unwissen bei diesem Thema ist allerdings riesengroß!

Lbr Karl,
danke für Deine erhellenden Infos!
Gerdd

So, jetzt muss ich mich einfach mal für deine Geduld bedanken, also: herzlichen Dank.
Das fand ich ziemlich spannend.

edit: jetzt hab ich auf den falschen Antwort-Knopf gedrückt. Gerdd, ohne dich jetzt runtermachen zu wollen, ich wollte mich bei Karl bedanken. Sorry. Und diese Sache mit der Art... je mehr ich darüber erfuhr, destso weniger wusste ich. Ich hab das noch an der Uni gelernt: eine Art ist dadurch definiert dass sich nur zwei Individuen einer Art fortpflanzungsfähig verpaaren können. Und eine Bekannte von mir züchtet Savannahs (eine Hybridkatzenrasse die aus Servalen und Hauskatzen "gebastelt" wird, ich selber habe einige Zeit mit dem Gedanken gespielt Chausies zu züchten, das ist eine Rasse, die man aus der Felis Chaus und Hauskatzen züchtet. In beiden Fällen entstehen fortpflanzungsfähige Kitten, wobei bei den Savannahs die Kater einige Filialgenerationen lang steril sind...).
Aber ich hab eh keine Ahnung wie die Forscher auf die Idee gekommen sind, dass all diese "Arten" wirklich Arten waren...um mal wieder auf die Homos zurück zu kommen.

Liebe Grüße
Andrea