Genmutation


Eine Genmutation ist eine Veränderung des Erbgutes (Mutation) in nur einem Gen. Hat sie schädliche Auswirkungen auf den Organismus, wird sie auch als Gendefekt bezeichnet. Sind dagegen von der Veränderung größere Abschnitte eines Chromosoms betroffen, handelt es sich nicht um eine Genmutation, sondern um eine strukturelle Chromosomenaberration.

Die Mutation kann unterschiedlich große Abschnitte eines Gens betreffen. Eine Genmutation liegt schon vor, wenn in der DNA nur eine Base verändert (Punktmutation), entfernt oder hinzugefügt (mögliche Rastermutation) wird. Sie ist die häufigste und wichtigste Art der Mutationen und tritt zufällig auf. Sie wird entweder durch eine fehlerhafte Replikation der DNA ausgelöst, oder ein Mutagen verursacht einen Basenaustausch im Erbgut. Meist entstehen Mutationen mit rezessiver Wirkung. Die Genmutation kann ohne Auswirkungen für den Träger, nachteilig, manchmal tödlich (letal) oder auch vorteilhaft sein.

Bei der Substitution findet ein Austausch einer einzelnen Base gegen eine andere statt. Substitution bezeichnet hier also den Veränderungsvorgang der Punktmutation als einer Variante der Genmutation.

Eine Punktmutation durch Substitution kann unterschiedliche Auswirkungen haben. Bei einer missense-Mutation entsteht ein Codon, das für eine andere Aminosäure codiert. Bei einer nonsense-Mutation entsteht ein Codon, das für keine der Aminosäuren codiert; es kann als Stopcodon wirken, in Introns auch fehlerhaftes Spleißen bewirken. Eine stumme oder stille Mutation ist dagegen eine, bei der ein Codon entsteht, das für die gleiche Aminosäure codiert. Dies ist durchaus möglich, da es für viele Aminosäuren mehrere Codierungsmöglichkeiten gibt (siehe genetischer Code). Einer stillen Mutation ähnlich ist die neutrale Mutation, bei der das neu entstandene Codon zwar eine andere Aminosäure codiert, doch eine, welche der ursprünglichen Aminosäure chemisch sehr ähnlich ist. Entsteht beispielsweise mit Transversion von C→A bei einer (missense-)Mutation aus CUU das Codon AUU, so wird anstelle von Leucin die Aminosäure Isoleucin codiert, die aber chemisch so ähnlich ist, dass die Wirkungsweise des gebildeten Proteins u. U. unbeeinträchtigt bleibt.

Unter Deletion versteht man bei der Genmutation den Verlust einer oder mehrerer Basen. Eine Deletion kann zu einer Verschiebung des Leserasters führen (Frameshift).

Das Leseraster kann beibehalten werden, wenn die Deletion von Basenpaaren eine Anzahl enthält, die durch drei teilbar ist. Werden zum Beispiel sechs Basenpaare in Folge deletiert, so fehlen dann auch zwei Aminosäuren im Protein (was ein defektes Protein zur Folge haben kann, nicht muss), jedoch ist das Leseraster erhalten geblieben.