2.21 : Vererbung

Gregor Mendels bahnbrechende Arbeit über die Prinzipien der Vererbung hat unser Verständnis davon, wie Merkmale von Generation zu Generation weitergegeben werden, grundlegend verändert. Seine Experimente mit Erbsenpflanzen legten den Grundstein für die Entdeckung von Genen, diskreten Einheiten innerhalb von Organismen, die die Vererbung steuern.

Jedes Gen existiert paarweise, und die Kombination dieser Gene beider Eltern bildet den Genotyp eines Individuums. Dieser Genotyp ist eine Beschreibung potenzieller Merkmale. Beispiele für Genotypmerkmale sind Blutgruppe, Augenfarbe und das Vorhandensein von Erbkrankheiten. Beispielsweise können die von den Eltern geerbten Gene bestimmen, ob jemand braune, blaue oder grüne Augen hat. Der Phänotyp bezieht sich auf die beobachtbaren Merkmale eines Organismus, wie z. B. körperliche Erscheinung und Verhalten, die sowohl aus der genetischen Ausstattung als auch aus Umwelteinflüssen resultieren. Faktoren wie Ernährung und Klima können diese Merkmale beeinflussen.

In Mendels Modell spielt das Konzept der Dominanz eine entscheidende Rolle bei der Genexpression. Dominante Gene maskieren die Auswirkungen anderer Gene in Paaren, in denen sich die beiden Gene unterscheiden. Beispielsweise ist beim Menschen das Gen für braune Augen dominant gegenüber dem Gen für blaue Augen. Ein Kind, das von einem Elternteil das Gen für braune Augen und vom anderen Elternteil das Gen für blaue Augen erbt, hat daher normalerweise braune Augen. Wenn jedoch beide Elternteile, obwohl sie selbst braune Augen haben, das rezessive Gen für blaue Augen tragen, können sie ein blauäugiges Kind zeugen.

Dieses Prinzip lässt sich auch auf andere körperliche Merkmale übertragen. Beispielsweise ist lockiges Haar ein dominantes Merkmal gegenüber glattem Haar. Das bedeutet, dass ein Kind, das von einem Elternteil mindestens ein Gen für lockiges Haar erhält, wahrscheinlich lockiges Haar haben wird, unabhängig vom anderen Gen.

Allerdings folgen nicht alle Merkmale solch einfachen Vererbungsmustern. Psychologische Merkmale wie Intelligenz, Temperament und Veranlagungen zu bestimmten Verhaltensweisen werden von mehreren Genen beeinflusst, die jeweils zu einem einzigen Merkmal beitragen. Jedes beteiligte Gen hat einen kleinen additiven Effekt und trägt zur enormen Vielfalt bei, die in menschlichen Persönlichkeiten und Verhaltensweisen beobachtet wird. Diese Komplexität macht es schwierig, psychologische Merkmale ausschließlich auf Grundlage der elterlichen Gene vorherzusagen.

Die detaillierte Erklärung der Genexpression endet nicht mit dem genetischen Code allein; sie erstreckt sich auch auf den Bereich der Epigenetik, eine komplexe Ebene, die die Genaktivität moduliert, ohne die DNA-Sequenz selbst zu verändern. Dieser zusätzliche Regulierungsmechanismus ist entscheidend, um zu verstehen, wie Gene in verschiedenen Zellen und Entwicklungsstadien unterschiedlich exprimiert werden.