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Nicht alle Merkmale befinden sich auf
Chromosomen, die sich im Zellkern befinden.
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Hier werden wir uns die Ausnahmen von der
chromosomalen Vererbungstheorie anschauen, denn
diese Dinge werden keine Mendel'schen
Vererbungsmuster aufweisen. Das Beispiel hier:
Zunächst einmal betrachten wir die Mitochondrien.
Wir wissen, dass Mitochondrien ihre eigene DNA enthalten
und wenn wir ein Spermium in einer Eizelle befruchtet haben
hat das Spermium eindeutig keinen Platz für viel
Zytoplasma, und so ist die Eizelle der Spender
des gesamten Zytoplasmas und damit aller Mitochondrien
und damit der gesamten mitochondrialen DNA. Wir
haben festgestellt, dass es eine Reihe von
Gene auf den mitochondrialen Chromosomen gibt, die
schließlich exprimiert werden, und wir können diese mittels
mütterliche Vererbung über mehrere Generationen verfolgen
um Beziehungen zwischen Individuen zu identifizieren.
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Die mitochondriale DNA muss der weiblichen Abstammung folgen.
Der andere Ort, an dem wir Ausnahmen zur Chromosomentheorie sehen werden,
ist der aufstrebende Bereich der Epigenetik.
Epigenetische Faktoren sind
alle Faktoren, die die Genexpression beeinflussen,
die oberhalb des Genoms liegen. Wir haben die
DNA-Sequenz. Wir haben alle Gene auf unserer
Kern-DNA, aber wie Sie später erfahren, gibt es
viele Bereiche unseres Genoms, die nicht
als Gene exprimiert werden. Sie kodieren nicht für Proteine.
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Heute wissen wir jedoch, dass diese Regionen, die wir
früher als Junk-DNA bezeichneten, einen großen Einfluss
auf die Expression von Genen haben und die Umwelt
hat einen großen Einfluss auf diese epigenetischen Faktoren.
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Wir werden uns zunächst einige verschiedene Mechanismen ansehen,
die die DNA-Packung beeinflussen,
ob Gene exprimiert werden können
sowie die DNA-Methylierung, die einen gewissen Einfluss darauf hat,
wie die Gene verpackt sind. Aber wir können auch sehen, dass
es Auswirkungen der Ernährung gibt. Die Art des Zeugs,
das wir konsumieren, kann tatsächlich beeinflussen,
wie Gene exprimiert werden, was ziemlich revolutionär ist.
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Das ist neu, und wir können auch sehen,
dass die Umwelt Auswirkungen hat. Wenn wir
vielen Teratogenen oder sehr hohem
Stress ausgesetzt sind, kann die Umwelt sicherlich
Veränderungen im Epigenom verursachen und die Genexpression
beeinflussen. Später in dieser Folge
werden Sie ein wenig über transponierbare
Elemente erfahren. Springende Gene, die sich von
einem Ort zu einem anderen Ort im Genom bewegen können und Genexpressionen
beeinflussen. Dies sind alles epigenetische
Faktoren. Auch mehrere Teile des Genoms
sind an der Regulierung der Genexpression beteiligt.
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Ein Beispiel hierfür sind kleine RNA
Sequenzen, die mit der DNA interagieren, während sie sich verpackt.