Was ist eine Translokation?
In der Biologie bezieht sich die Translokation auf zwei völlig unterschiedliche Prozesse. In der Botanik oder beim Studium von Pflanzen ist Translokation die Bewegung von Material von einem Ort zum anderen innerhalb einer Pflanze. In der Genetik ist es der Austausch von Teilen zwischen zwei Chromosomen. In diesem Artikel befassen wir uns speziell mit der chromosomalen Translokation.
Im Zellkern aller Zellen bilden DNA-Stränge Chromosomen, in denen sich die Gene befinden. Alle Körperzellen mit Ausnahme der Fortpflanzungszellen haben übereinstimmende Chromosomenpaare oder homologe Chromosomen. In homologen Chromosomen haben beide Chromosomen dieselbe Größe und Form und dieselben Gene an derselben Stelle. Eines von jedem Paar stammt von der Mutter und eines vom Vater. Innerhalb der Fortpflanzungszellen oder Geschlechtszellen kommt nur eine Kopie jedes Chromosoms vor.
Eine Translokation ist eine Form der strukturellen Veränderung, die zwischen nicht homologen Chromosomen auftritt. Es tritt häufig während der Meiose auf, wenn die Chromosomen nahe beieinander liegen. Während einer Translokation brechen Teile von nicht homologen Chromosomen vom Original ab und werden dann ausgetauscht. Das Ergebnis einer Translokation ist, dass sich die Struktur der beiden Chromosomen geändert hat.
Unterschiedliche Chromosomen tragen nicht dieselben Gene an derselben Stelle, so dass während einer Translokation unterschiedliche Gene ausgetauscht werden. Translokationen beeinflussen nicht die Anzahl der Gene in der Zelle, da keine Teile des Chromosoms verloren gehen. Sie können beeinflussen, wie die Gene von der Zelle exprimiert werden, da die Sequenz der Gene geändert wird. Da eine Translokation keinen Verlust von Genen in einer Zelle verursacht, betrifft sie selten eine somatische Zelle, eine nicht reproduktive Zelle.
Translokationen beeinflussen die Bildung von Gameten oder Geschlechtszellen. Während der Meiose reihen sich die homologen Chromosomenpaare aneinander und werden getrennt, um mit nur einer Kopie jedes Chromosoms Gametenzellen zu bilden. Wenn ein Chromosom eines Paares transloziert wurde, kann es sich möglicherweise aufgrund einer Änderung der Größe oder Form nicht mit seinem Partner paaren. Dies kann tatsächlich die Meiose insgesamt blockieren, wodurch die Bildung von Geschlechtszellen gestoppt wird.
Wenn die Meiose voranschreitet, werden die nicht homologen Chromosomen, die Gene ausgetauscht haben, nur die Hälfte der Zeit in Gruppen zusammengefasst. Wenn dies nicht der Fall ist, haben die gebildeten Gameten entweder doppelte Gene oder es fehlen Gene. Doppelte und fehlende Gene treten auf, wenn das eine richtige Chromosom mit dem anderen Chromosom, das das translozierte Gen trägt, getrennt wird, sodass es zwei Kopien eines Gens gibt und keine Kopien des anderen, das ausgetauscht wurde.
Wenn eine Befruchtung mit einer dieser Arten von Gameten auftritt, ist die resultierende Zygote möglicherweise nicht lebensfähig oder stirbt ab. Wenn die Zygote überlebt und eine Kopie eines Gens fehlt, kann dies dazu führen, dass schädliche rezessive Gene von der Zelle exprimiert werden. Bei einer normalen Zygote, die aus zwei normalen Gametenzellen besteht, werden diese rezessiven Gene normalerweise von den dominanten maskiert, sodass sie vom Organismus nicht exprimiert werden.
Translokationen werden am häufigsten durch röntgeninduzierte Schädigung der Chromosomen in der Zelle verursacht. Die Schädigung schwächt die Bindungen innerhalb der Chromosomen und macht sie anfälliger für Brüche. Die Brüche führen zu vielen verschiedenen Arten von Chromosomenmutationen, einschließlich Translokationen. Einige häufige Erkrankungen des Menschen, die durch Translokationen verursacht werden, sind Krebs, Unfruchtbarkeit und Down-Syndrom.