DNA-Grundlagen Teil 8: Genotypen und Phänotypen

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Viele Fragen erreichen uns über die Beziehung zwischen DNA-Testergebnissen und Merkmalen, wie Blutgruppe und Augenfarbe. Die Antwort liegt in der Beziehung zwischen Genotypen und Phänotypen. Genotypen sind genau die DNA – die A, T, G und C -, die ihr von euren Eltern geerbt habt. Phänotypen sind die resultierenden Merkmale, die wir sehen können. Phänotypen sind einfacher zu erklären, also fangen wir hiermit an.

Phänotypen

Im Allgemeinen ist ein Phänotyp ein vererbtes Merkmal, das wir wahrnehmen. Augenfarbe, Haarfarbe und Blutgruppe sind alles Phänotypen. Ihr habt möglicherweise einen Braunaugen-Phänotyp und eure Augen sind daher braun; ein braunes Haar-Phänotyp und euer Haar ist braun oder ein A-Blutgruppen-Phänotyp und eure Blutgruppe ist A.

Genotypen

Genotypen sind die DNA, die für den Phänotyp kodiert. Habt ihr jemals darüber nachgedacht, wie ein Mensch einen blauäugigen Vater und eine braunäugige Mutter haben kann und selbst nur braune Augen? DNA wird von beiden Elternteilen vererbt. Wie kann ein Mensch also Augen haben, die nur zu einem Elternteil passen?

Eltern geben nicht die Augenfarbe weiter – sie geben ein Allel weiter. Das Allel eurer Mutter und das Allel eures Vaters sind zusammen euer Genotyp. Euer Genotyp kodiert mit eurem Phänotyp – dem Merkmal, das wir tatsächlich sehen können. Wenn zum Beispiel der blauäugige Vater ein blaues Allel und die braunäugige Mutter ein braunes Allel weitergibt, ist der Genotyp des Kindes blau-braun und sein Phänotyp ist braun. Woher wissen wir, dass die Augen des Kindes braun werden?

Allele

Einige Allele sind rezessiv und andere dominant. In diesem Fall ist Blau ein rezessives Allel, während Braun dominiert. Wenn ihr von jedem Elternteil unterschiedliche Allele erhaltet, seid ihr für dieses Merkmal heterozygot. Wenn ihr dasselbe Allel von beiden Eltern erhaltet, seid ihr für diese Eigenschaft homozygot. (Eine Übersicht über die Terminologie findet ihr in den DNA-Grundlagen, Teil 4). Da Blau rezessiv und braun dominant ist, hat jeder blau-braune Heterozygote fast immer einen Braunaugen-Phänotyp und die Augen dieser Person sind braun .

Um die möglichen Genotypen und Phänotypen abzubilden, die ihr von euren Eltern erben könnt, könnt ihr ein Werkzeug verwenden, das als Punnett-Quadrat bezeichnet wird. Üblicherweise werden Großbuchstaben verwendet, um dominante Allele anzuzeigen. Kleinbuchstaben zeigen rezessive Allele an. Unten ist ein Punnett-Quadrat zu sehen, das die möglichen Genotypen eines Menschen mit einem homozygoten blauäugigen Elternteil und einem heterozygoten braunäugigen Elternteil darstellt.

Punnett square showing the possible genotypes and phenotypes a person can inherit from a blue-eyed parent and a heterozygous brown-eyed parent.
Das Punnett-Quadrat zeigt die möglichen Genotypen und Phänotypen an, die ein Mensch von einem homozygoten blauäugigen Elternteil und einem heterozygoten braunäugigen Elternteil erben kann.

Das homozygote blauäugige Elternteil kann nur ein blaues Allel weitergeben. Die heterozygoten braunäugigen Eltern können ein blaues Allel oder ein braunes Allel weitergeben. Die Kinder, die ein blaues Allel und ein braunes Allel erben, d.h. einen blau-braunen Genotypen, haben einen Braunaugen-Phänotyp und braune Augen. In ähnlicher Weise haben die Kinder, die zwei blaue Allele erben, d.h. einen blau-blauen Genotypen, einen blauen Augenphänotyp und blaue Augen.

Co-Dominanz

Mit der Blutgruppe ist etwas komplizierter, da A und B dominieren. O ist rezessiv. So wie ein blauäugiger Elternteil nur ein blaues Allel weitergeben kann, kann ein Elternteil mit Bluttyp O nur ein O-Allel weitergeben. Ein A-Heterozygot (AO) kann ein A oder ein O weitergeben; ein Homozygot (AA) kann nur ein A weitergeben.

Hier ist eine Liste der Möglichkeiten zur Vererbung von Blutgruppen:

Allel von Elternteil 1    Allel von Elernteil 2    Genotyp    Heterozygot oder homozygot    Phänotyp
A A AA homo A
A O AO hetero A
A B AB hetero AB
B B BB homo B
B O BO hetero B
B A AB hetero AB
O O OO homo O
O A OA hetero A
O B OB hetero B

Eine Tabelle der Vererbungsmuster von Blutgruppen. Es sei angemerkt, dass die Reihenfolge der Allele innerhalb eines Genotyps keine Bedeutung hat, z.B. sind AB und BA genau der gleiche Genotyp. 

Ethnizitäten

Im Beispiel für die Augenfarbe benötigt ihr keinen DNA-Test, um eure Augenfarbe zu bestimmen! Ihr könnt es im Spiegel sehen. Was ihr im Spiegel nicht sehen könnt, ist euer Genotyp. Auch wenn ihr einige Merkmale habt, die mit bestimmten Ethnien in Verbindung stehen, könnt ihr alle Ethnizitäten in eurer DNA, die ihr von euren Eltern geerbt habt, nur durch einen DNA-Test ermitteln.

Genau wie auf dem Punnett-Quadrat oben könnt ihr sehen, dass zwei Menschen mit den gleichen Eltern unterschiedliche Augenfarben haben. Zwei Menschen mit den gleichen Eltern können auch unterschiedliche Ethnizitäten haben.

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