Muller's ratchet

Muller's ratchet
Eine Sperrklinke. Sie lässt sich nur in eine Richtung drehen. Genauso lässt sich die Muller-Rätsche nur in die "Richtung" von zusätzlichen, schädlichen Genmutationen drehen.

Muller's ratchet (auch Muller-Ratsche, nach Hermann Joseph Muller) ist ein Konzept in der Evolutionsbiologie, welches darlegt, weshalb die sexuelle Fortpflanzung einen großen Vorteil besitzt gegenüber der asexuellen.

In der sexuellen Fortpflanzung gibt es zwei Geschlechter, das männliche und das weibliche. Jedoch bringen nur Weibchen Junge zur Welt, weshalb Männchen in jeder sexuell fortpflanzenden Population (außer ihrer Funktion als Pollen-/Spermaspender) schlicht überflüssig sind – da sie etwa den Weibchen Nahrung und Lebensraum wegnehmen.

Einer der Auswege aus dem Dilemma, den Nutzen sexueller Fortpflanzung zu erklären, ist die Muller's ratchet bei asexuell fortpflanzenden Lebewesen:

  • Selektionsdruck kann nur derzeit existierende Individuen in ihrer Reproduktionsfähigkeit (Fitness) begünstigen. Dies heißt, dass Individuen mit der derzeit geringsten Zahl an schädlichen Genmutationen begünstigt werden.
  • Hier kommt die Ratsche (engl. ratchet) ins Spiel: Selektion kann kein Individuum mit der Zahl n-1 schädlichen Mutationen begünstigen, da n schädliche Mutationen bereits das Minimum der Population darstellen (siehe unten zu Rückmutation).
  • Die Folge ist, dass die Selektion die Zahl der schädlichen Mutationen im Erbgut asexuell fortpflanzendender Individuen nie senken kann (da Individuen mit n Schadmutationen den größten Reproduktionserfolg haben). Jedoch werden sie durch Neumutationen langsam, aber stetig erhöht.

Bei sexuell fortpflanzenden Organismen findet aber genetische Rekombination und eine Neuverteilung der Chromosomen aufs Erbgut von Nachkommen statt. Dies schafft die Möglichkeit der Zeugung von Nachkommen mit n-x Mutationen aus Eltern, die n oder mehr Mutationen in ihrem Erbgut tragen.

Die einzige Möglichkeit, der Muller's ratchet zu entgehen, besteht sonst aus der sehr seltenen Rückmutation eines mutierten DNA-Basenpaars. Eine Neumutation geschieht während der DNA-Replikation mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa 1:1 Milliarde – damit eine Mutation korrigiert wird, muss am selben DNA-Basenpaar eine neuerliche (Rück-)Mutation stattfinden, welche dazu noch das richtige (von vier möglichen) Basenpaaren erzeugt; damit ist der Vorgang Neumutation-Rückmutation extrem unwahrscheinlich (Wahrscheinlichkeit 1:1 Milliarde mal 1:1 Milliarde). Angesichts dessen, dass asexuell fortpflanzende Lebewesen (oft Bakterien) ein Erbgut von weit unter 1 Milliarde Basenpaare haben, spielt die Rückmutation also eine vernachlässigbare Rolle.

Siehe auch

  • en:Evolution of sex in der englischen Wikipedia; erklärt ausführlich die Vor- und Nachteile der sexueller und nichtsexueller Fortpflanzung.

Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Muller’s ratchet — Muller’s ratchet. См. храповик Мюллера. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • Muller's ratchet — Illustration of chromosome crossover during genetic recombination In evolutionary genetics, Muller s ratchet (named after Hermann Joseph Muller, by analogy with a ratchet mechanism) is the process by which the genomes of an asexual population… …   Wikipedia

  • Muller’s ratchet — Die Sperrklinke (2) verhindert das Rückwärtsdrehen des Sperrrades (1). Genauso lässt sich die Muller Ratsche nur in die „Richtung“ von zusätzlichen, schädlichen Genmutationen drehen. Muller s ratchet (nach Hermann Joseph Muller, dtsch. Muller… …   Deutsch Wikipedia

  • Müller's ratchet — Eine Sperrklinke. Sie lässt sich nur in eine Richtung drehen. Genauso lässt sich die Muller Rätsche nur in die Richtung von zusätzlichen, schädlichen Genmutationen drehen. Muller s ratchet (auch Muller Ratsche, nach Hermann Joseph Muller) ist ein …   Deutsch Wikipedia

  • Muller — may refer to: Contents 1 People 2 Characters 3 Other 4 …   Wikipedia

  • Muller-Ratsche — Eine Sperrklinke. Sie lässt sich nur in eine Richtung drehen. Genauso lässt sich die Muller Rätsche nur in die Richtung von zusätzlichen, schädlichen Genmutationen drehen. Muller s ratchet (auch Muller Ratsche, nach Hermann Joseph Muller) ist ein …   Deutsch Wikipedia

  • Muller-Rätsche — Eine Sperrklinke. Sie lässt sich nur in eine Richtung drehen. Genauso lässt sich die Muller Rätsche nur in die Richtung von zusätzlichen, schädlichen Genmutationen drehen. Muller s ratchet (auch Muller Ratsche, nach Hermann Joseph Muller) ist ein …   Deutsch Wikipedia

  • Ratchet effect — The ratchet effect is the commonly observed phenomenon that some processes cannot go backwards once certain things have happened, by analogy with the mechanical ratchet that holds the spring tight as a clock is wound up. It is related to the… …   Wikipedia

  • Ratchet — A ratchet may refer to: * Ratchet (device), a mechanical device for controlling rotational motion * Socket wrench, a tool that makes use of the above mechanical device * A part of some forceps, to fix the blades of the forceps, such as in… …   Wikipedia

  • Hermann Joseph Muller — Infobox Scientist name = Hermann Joseph Muller image size = 180px caption = birth date = December 21 1890 birth place = New York City, New York, USA death date = April 5 1967 death place = Indianapolis, Indiana, USA nationality = United States… …   Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”