Mutationsarten: Übersicht, Definition und Beispiele
In diesem Artikel wird dir erklärt, welche Mutationsarten man in der Biologie unterscheidet. Insbesondere wird dir nach einer allgemeinen Übersicht zum Thema Mutation erklärt, welche Arten der Mutation es gibt, was die Besonderheiten der jeweiligen Mutationsarten sind und welche Auswirkungen sie jeweils haben kann. Dazu bekommst du natürlich auch jeweils Beispiele.
Definition und Grundlegendes
Das lateinische Wort mutare bedeutet „ändern“ oder „verwandeln“. In der Biologie wird als Mutation eine Veränderung des Erbguts (also der DNA) bezeichnet, die spontan auftritt und dauerhaft ist. Ein Organismus, mit einem neuen, durch Mutation entstandenen Merkmal wird als „Mutant“ bezeichnet.
Das besondere an der Mutation ist, dass die Veränderung zunächst nur eine Zelle betrifft, aber an deren Tochterzellen weitergegeben wird. Du solltest zwischen den folgenden, verschiedenen Arten der Mutation unterscheiden:
Unterscheidung nach Vererbbarkeit
Keimbahn-Mutation: Bei der Keimbahn-Mutation wird die Erbgutveränderung nicht nur an die Nachfolgezellen der mutierten Zelle weitergegeben, sondern kann auch durch Vererbung an die Nachkommen weitergegeben werden, da die Mutation auch in den Keimzellen zu finden ist. Keimbahn-Mutationen spielen eine ganz entscheidende Rolle in der Evolution von Tier- und Pflanzenarten.
Somatische-Mutation: Die Mutation der Zelle wird zwar an die Nachfolgezellen weitergegeben, kann aber mangels Veränderung der Keimzellen nicht vererbt werden.
Beispiel: Eine radioaktive Spinne beißt Peter. Kann Peter wenig später Spinnenfäden aus seinen Händen schießen, weil sich seine DNA verändert hat, liegt eine (somatische) Mutation seiner Zellen vor. Solange Peter lebt, wird die Mutation in seinem Körper von Zelle zu Nachfolgezelle weitergegeben. Können auch Peters Kinder Spinnenfäden aus ihren Händen schießen, liegt eine Keimbahn-Mutation vor.
Unterscheidung nach Ursache
Spontanmutation: Eine Spontanmutation ist eine Mutation, die ohne besondere äußere Einwirkung, also de facto zufällig auftritt.
Induzierte Mutation: Eine induzierte Mutation ist eine Mutation, die durch ein sogenanntes „Mutagen“ (das sind zB mutationsauslösende Stoffe oder Strahlen), ausgelöst wird.
Beispiel: Wird Bruce ganz plötzlich zu einem großen, grünen Monster, so handelt es sich um eine spontane Mutation. Bestrahlt sich Bruce in seinem Labor mit besonderen Strahlen und wird dann zu einem großen, grünen Monster, handelt es sich um eine (von den Strahlen) induzierte Mutation.
Unterscheidung nach der Reichweite der Mutation
Gen-Mutation: die Änderung im Erbgut betrifft nur ein einziges Gen. Diese Mutationen sind die kommen am häufigsten vor. Unterschieden werden im Detail Punktmutation (Austausch eines Basenpaares in der DNA), Deletion (Verlust eines Basenpaares in der DNA) und Insertion (Einschub eines Basenpaares in der DNA).
Chromosomen-Mutation: die Änderung im Erbgut betrifft die Struktur eines gesamten Chromosoms. Zu unterscheiden sind die Typen Deletion (Löschung eines Teils der DNA), Duplikation (Verdoppelung eines Teils der DNA), Inversion (Umkehrung eines Teils der DNA), Insertion (ein Teil der DNA wird an der falschen Stelle eingefügt) und Translokation (zwei Teile der DNA tauschen Platz)
Genom-Mutation: die weitreichendste Art der Mutation betrifft das gesamte Genom, betrifft also eine Veränderung der Gesamtzahl der Chromosomen eines Organismus. Man unterscheidet Polyploidien (der Chromosomensatz ist nicht wie üblich doppelt, sondern vielfach vorhanden) und Aneuploidien (nicht der gesamte Chromosomensatz ist doppelt vorhanden, einzelne Chromosomen sind häufiger oder weniger häufig als normal vorhanden). Ein Beispiel für eine Genom-Mutation ist das down Syndrom (Trisomie 21). Bei dieser Krankheit ist das 21. Chromosom dreifach vorhanden.
Je nachdem, wie eine Mutation genau entsteht, kann sie positive Folgen (zB bessere Gehirnfunktion), negative Folgen (zB Krankheiten bis hin zur Lebensunfähigkeit) oder gar keine Folgen für den Organismus haben.
Alles klar? Wenn du ein paar anschauliche Beispiele für Mutationen aus dem Tierreich haben willst, google doch einfach mal nach „Manx-Katze“ (Katzen ohne Schwanz) oder „Sphynx-Katze“ (Katzen ohne Fell). Beides sind Beispiele für (ursprünglich) natürlich entstandene Mutationen – anders übrigens als die Beispiele von Peter und Bruce, die wir aus Comics ausgeliehen haben.