12.10: Tödliche Allele

Agouti: Ein tödliches Allel

Lucien Cuénot entdeckte 1905 tödliche Allele, als er die Vererbung der Fellfarbe bei Mäusen untersuchte. Das Agouti-Gen ist für die Farbe des Fells bei Mäusen verantwortlich. Dieses Gen kodiert für ein Agouti-Signalprotein, das für die Melaninverteilung in Säugetieren verantwortlich ist. Das Wildtyp-Allel führt bei Mäusen zu einer grau-braunen Fellfarbe, während das mutierte Allel zu einer gelben Fellfarbe führt. Neben der Fellfarbe ist das Agouti-Gen mit dem Gelbmaus-Adipositas-Syndrom assoziiert, das durch ein frühes Auftreten von Fettleibigkeit und Tumoren gekennzeichnet ist.

In einem Zuchtexperiment kreuzte Cuénot zwei gelbe Mäuse und beobachtete, dass zwei Nachkommen gelb und einer grau waren. Die Nachkommen zeigten nie das phänotypische Verhältnis von 3:1, das von einer monohybriden Kreuzung erwartet wird. Stattdessen zeigten sie ein phänotypisches Verhältnis von gelben zu grauen Mäusen von 2:1.

Im Jahr 1910 wiesen W.E. Castle und C.C. Little nach, dass die verschwundenen gelben Mäuse im Embryonalstadium starben. Der Embryo trug beide rezessiven mutierten Allele, eine homozygote Erkrankung, die die Differenzierung sowohl der inneren Zellmasse (ICM) als auch des Trophektoderms, der äußeren Schicht der Blastozyste, beeinflusst.

Tödliche Allele beim Menschen

Einige rezessive letale Allele verursachen beim Menschen genetische Störungen. Zum Beispiel ist Achondroplasie eine genetische Störung, die die Knochenentwicklung beeinträchtigt und zu kurzgliedrigem Zwergwuchs führt. Sie wird durch ein dominantes Allel verursacht, was bedeutet, dass das Vorhandensein einer einzigen Kopie des mutierten Allels die Störung verursacht. Wenn jedoch das gleiche Allel in homozygoter Form vorliegt, wird es tödlich und führt während der Embryonalentwicklung zum Tod. Obwohl die Krankheit durch ein dominantes Allel verursacht wird, ist die Letalität rezessiv; Daher wird es als rezessives letales Allel bezeichnet.

In ähnlicher Weise können dominante letale Allele auch beim Menschen genetische Störungen verursachen. Solche letalen Allele führen zum Tod, selbst wenn sie in einer einzigen Kopie vorhanden sind. Meist sind diese Allele in einer Population schwer zu finden, da sie den frühen Tod eines Organismus verursachen. Ein Beispiel für ein dominantes letales Allel ist die Huntington-Krankheit, eine tödliche neurologische Störung. Der Ausbruch dieser Krankheit ist langsam, was es Heterozygoten ermöglicht, nach der Geburt zu überleben. Überlebt der Mensch bis zum gebärfähigen Alter, werden die Gene an die Nachkommen weitergegeben. Auf diese Weise bleibt das Allel in der Population bestehen.