Veränderungen der Chromosomenstruktur

Es ist schon länger bekannt, dass bei der Trennung der Vorfahren von Mensch (Hominiden; n = 23) und Schimpanse (Simiden; n = 24) zwei Chromosomen in der Hominidenlinie verschmolzen. Der enorme Zuwachs an genomischer Sequenzinformation in den letzten Jahren erlaubt heute den Vergleich der Organisation der Chromosomen zwischen vielen Arten mit wesentlich höherer Auflösung. Mithilfe dieser Informationen kann abgeleitet werden, wie die heutigen Chromosomen entstanden sind und welche Mechanismen die Artbildung vorangetrieben haben.

In einer dieser Analysen wurden alle Chromosomen des Menschen mit denen der Maus verglichen. Abbildung 21.7 zeigt beispielhaft, was daraus für das Chromosom 16 des Menschen abgeleitet wurde: Für verschiedene Bereiche mit ganzen „Genblöcken" dieses Chromosoms finden sich Homologien auf vier verschiedenen Chromosomen der Maus. Man nimmt deshalb an, dass diese Chromosomenstücke während der Evolution der Säugetierlinien von Primaten und Nagetieren zusammenhängend weitergegeben wurden. Ein ähnlicher Vergleich der Chromosomen des Menschen mit sechs weiteren Säugetierarten ermöglichte die Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte chromosomaler Umlagerungen dieser insgesamt acht Arten. Dabei fand man zahlreiche Duplikationen und Inversionen großer Chromosomenteile, die auf fehlerhafte Rekombinationsereignisse beim Crossing-over während der Meiose zurückgeführt werden, bei denen die DNA der beteiligten Chromosomen geschnitten und falsch zusammengefügt wurde. Derartige Ereignisse scheinen vor etwa einhundert Millionen Jahren deutlich häufiger stattgefunden zu haben. Dies geht nach Erkenntnissen der Paläontologie mit einer Vergrößerung der Artenzahl der Säugetiere einher. Obwohl zwei Individuen mit unterschiedlichen Chromosomen sich immer noch paaren und Nachkommen erzeugen könnten, hätten diese Nachfahren zwei unterschiedliche Chromosomensätze, was die

Meiose ineffizient oder unmöglich machen würde. Chromosomale Umlagerungen führen also zu zwei verschiedenen Populationen, die sich nicht mehr erfolgreich miteinander paaren könnten; dies ist eine gebräuchliche Definition für verschiedene Arten (siehe Kapitel 24).

 
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