Wir verwenden essenzielle Cookies fuer den Betrieb der Seite. Optionale Analytik wird erst nach deiner Zustimmung aktiviert.
Die nichtchromosomale Vererbung und Gen-Kopplung beschreiben Erbgänge, die den Mendelschen Regeln widersprechen, da Gene entweder gemeinsam auf einem Chromosom liegen oder außerhalb des Zellkerns in den Mitochondrien lokalisiert sind.
Mendels Unabhängigkeitsregel setzt voraus, dass Gene auf verschiedenen Chromosomen liegen. Die Gen-Kopplung beschreibt jedoch den Fall, dass Gene auf demselben Chromosom so nah beieinander liegen, dass sie gemeinsam vererbt werden. Alle Gene eines Chromosoms bilden dabei eine sogenannte Kopplungsgruppe.
Diese Kopplung kann während der Meiose durch Crossing-over (Rekombination) aufgebrochen werden. Dabei tauschen homologe Chromosomen in der Prophase I Stücke aus. Je weiter zwei Gene auf einem Chromosom voneinander entfernt sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie durch ein Crossing-over getrennt werden. Die Häufigkeit dieser Trennung dient als Maß für den genetischen Abstand, gemessen in Centimorgan.
Die nichtchromosomale Vererbung (auch extranukleäre Vererbung) betrifft Gene, die sich nicht im Zellkern, sondern in Organellen befinden. Beim Menschen betrifft dies ausschließlich die Mitochondrien, welche über eine eigene, ringförmige DNA (mtDNA) verfügen.
Ein entscheidendes Merkmal der mitochondrialen Gene ist die maternale Vererbung (mütterliche Vererbung). Da bei der Befruchtung fast ausschließlich das Zytoplasma der Eizelle mit seinen Mitochondrien in die Zygote eingeht, während das Spermium lediglich den Kerninhalt beisteuert, stammen alle Mitochondrien eines Menschen von seiner Mutter.
Die Struktur der mtDNA ähnelt der von Bakterien: Sie ist zirkulär und nicht an Histone (Proteine zur DNA-Verpackung) gebunden. Dies stützt die Endosymbiontentheorie, nach der Mitochondrien ursprünglich eigenständige Prokaryoten waren, die von Vorläufern der Eukaryoten aufgenommen wurden.
Mutationen in der mtDNA führen zu sogenannten Mitochondriopathien. Da Mitochondrien die Kraftwerke der Zelle sind, betreffen diese Krankheiten vor allem Gewebe mit hohem Energiebedarf, wie das Nervensystem oder die Skelettmuskulatur. Da die Vererbung maternal erfolgt, kann ein betroffener Vater die Krankheit nicht an seine Kinder weitergeben, eine betroffene Mutter hingegen an alle ihre Kinder.
