Essenzielle Cookies sind nötig. Analyse und Werbemessung nur mit deiner Zustimmung.
Biologie · Genetik, Evolution und Ökologie
Mutationen entstehen spontan durch Replikationsfehler oder werden von Mutagenen ausgelöst. Die Lektion ordnet physikalische, chemische und biologische Mutagene nach ihrem Schaden an der DNA.
Mutationen entstehen von selbst durch Kopierfehler oder werden von außen ausgelöst. Jedes Mutagen schädigt die DNA auf seine eigene Weise, und daraus folgt die Art der Mutation.
Spontane Mutationen brauchen keinen äußeren Anlass: Die DNA-Polymerase macht beim Kopieren Fehler, oder Basen verändern sich chemisch von selbst. Die Zelle repariert die meisten davon. → Ausführlich in: Reparatur
Induzierte Mutationen löst ein Mutagen aus, ein Faktor von außen, der die Mutationsrate erhöht. Karzinogene fördern Krebs. Sie wirken oft über Mutationen, aber nicht alle: Manche lassen nur bereits mutierte Zellen schneller wachsen.
| Mutagen | Klasse | Schaden an der DNA |
|---|---|---|
| UV-Strahlung | physikalisch | Thymin-Dimere |
| Röntgen, Gamma |
| Strangbrüche |
| Basenanaloga | chemisch | falscher Einbau, Fehlpaarung |
| Ethidiumbromid | chemisch | Insertion oder Deletion |
| Alkylierende Stoffe | chemisch | Fehlpaarung durch Alkylgruppen |
| HPV und andere Viren | biologisch | Virus-DNA im Wirtsgenom |
UV-Strahlung verknüpft zwei benachbarte Thymin-Basen eines Strangs kovalent zu einem Thymin-Dimer. Das blockiert Replikation und Ablesen. Ionisierende Strahlung wie Röntgen- oder Gammastrahlen ist energiereicher und bricht das Zucker-Phosphat-Rückgrat der DNA.
Basenanaloga ähneln den normalen Basen so sehr, dass sie bei der Replikation eingebaut werden. Sie paaren dann falsch, und nach der nächsten Replikation steht ein anderes Basenpaar im Strang.
Interkalierende Stoffe wie Ethidiumbromid sind flache Moleküle, die sich zwischen die gestapelten Basenpaare schieben. Bei der Replikation entstehen so oft Insertionen oder Deletionen und damit Rasterschübe.
Viren wie das Humane Papillomvirus (HPV) bauen ihre DNA in das Genom der Wirtszelle ein. Landet sie in einem Kontrollgen, fällt es aus, oder virale Gene treiben das Wachstum an. HPV erhöht das Risiko für Gebärmutterhalskrebs.
Krebs entsteht, wenn Mutationen Proto-Onkogene aktivieren und Tumorsuppressorgene wie p53 ausschalten. Meist sind dafür mehrere Mutationen über Jahre nötig. → Ausführlich in: Krebsentstehung
Beschriftbare Abbildung
Deine AufgabeOrdne jedem Schaden sein Mutagen und dessen Klasse zu. Welcher Schaden führt typischerweise zu einer Leserastermutation?
Tippe auf eine Beschriftung in der Abbildung, um ihre Erklärung zu lesen.
Beschriftbare Abbildung
Deine AufgabeWelche Mutation macht aus dem Gas ein Dauergas, welche lässt die Bremse ausfallen? Warum reicht meist eine einzige nicht aus?
Tippe auf eine Beschriftung in der Abbildung, um ihre Erklärung zu lesen.
