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2 Genetik
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wird in der Folge nicht mehr abgelesen. Es ist
aber auch möglich, dass es durch eine Mutation zu einer Funktionsverschlechterung (oder
gar einem Funktionsausfall), aber auch umgekehrt zu einem Funktionszuwachs kommt, was
man als Loss- oder Gain of Function bezeichnet. Schließlich können Mutationen auch gar
keine Auswirkungen haben. Dies ist z. B. dann
der Fall, wenn sie in Introns lokalisiert sind
oder hochrepetitive DNA betreffen. Also Genabschnitte, die keine codierende Funktion haben. Auch bei Punktmutationen besteht die
Möglichkeit, dass sich keine Konsequenzen
aus der Mutation ergeben.
Als Praxisbezug folgen hier zwei klinische Beispiele:
1. Mukoviszidose wird durch eine Mutation
(und zwar meist durch eine Deletion von
drei Basen) verursacht, die zur Veränderung
des CFTR-Kanals (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) in der Zellmembran führt. Dabei handelt es sich um
einen Chloridkanal, der ein ABC (ATP-Binding-Cassette)-Transporter ist.
2. Menschen besitzen ein Pseudogen für Vitamin C. Besonders bei Seefahrern stellte sich
früher schnell eine Unterversorgung ein,
da sie zum Teil Monate lang keine frischen
Früchte bekamen. Da Vitamin C für die Kollagenbiosynthese wichtig ist, kommt es zum
Auftreten von Skorbut. Diese Krankheit ist
durch schwere Bindegewebsschäden charakterisiert. Besonders Zahnfleischbluten
und Zahnausfall imponieren – im Extremfall droht der Exitus.
Exkurs: Tyrosinase
Das Enzym Tyrosinase katalysiert die Entstehung von L-Dopa (Dihydroxyphenylalanin)
aus der Aminosäure Tyrosin. Durch weitere
Syntheseschritte kann daraus Melanin gebildet werden. Man unterscheidet das schwärzliche Eumelanin vom rötlichen Phäomelanin
(g Sommersprossen).
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Ein Mangel an Tyrosinase führt zu einem Pigmentmangel und damit auch zu einer erhöhten Lichtempfindlichkeit der Haut. Dies wiederum kann eine erhöhte Mutationsrate bedingen
und Hautkrebs auslösen. Fehlt die Tyrosinase
komplett, kommt es zum Albinismus (lat. albus: weiß).
Übrigens …
Vorschlag Eselsbrücke: Albus Dumbledore hat einen weißen Bart.
2.5.1 Punktmutation
Bei einer Punktmutation wird nur eine Base
ausgetauscht. Es ist möglich, dass das keine
Konsequenzen hat und durch die Mutation ein
Codon entsteht, das ebenfalls für die gleiche
Aminosäure codiert.
Erfolgt eine Punktmutation in einem Stoppcodon, dann wird das Transkript gezwungenermaßen länger. Entsteht durch eine Punktmutation ein neues Stoppcodon, wird das
Transkript kürzer.
Nachfolgend kommt hier ein weiteres klinisches Beispiel als Praxisbezug:
Bei der Sichelzellanämie wird aufgrund einer Punktmutation im Hämoglobin-Gen ein
Codon verändert und daher eine andere Primärsequenz abgelesen. Die Folge ist, dass im
fertigen Hämoglobin die Glutaminsäure in Position 6 durch Valin ersetzt ist. Dies führt zur
Bildung der typischen Sichelzellerythrozyten
mit gesteigerter Neigung zur Hämolyse. Es
entstehen Mikrothromben, die besonders in
Gehirnkapillaren fatale Folgen haben können.
Heterozygote Träger haben trotzdem eine normale Lebenserwartung (!) und weisen zusätzlich eine hohe Resistenz gegenüber Malaria auf
– ein Selektionsvorteil in Malariagebieten. Homozygote Träger erkranken (wie bei anderen
Krankheiten auch) meist weitaus schwerer an
der Sichelzellanämie.