Alle Menschen können bis zu dem einen oder anderen Grad als Mutanten bezeichnet werden. Aber nicht das gleiche wie bei X-Men oder im Marvel-Universum - selbst eine Änderung der Haarfarbe, der Körpergröße oder der Gesichtsstruktur kann auf Mutationen zurückgeführt werden. Die geringste Veränderung unserer Gene oder unserer Umwelt kann zur Entwicklung von Merkmalen führen, die uns einzigartig machen. Und bei manchen Menschen verfolgen Genetiker bestimmte Mutationen, die für wirklich unglaubliche Fähigkeiten verantwortlich sind. Zum Beispiel hat jemand eine erhöhte Immunität gegen Elektrizität, während andere als Magnet für Objekte fungieren können. All dies wurde durch Mutationen möglich, die mit der Entwicklung der Technologie immer häufiger auftreten.
Was ist Mutation?
Mutation ist eine Veränderung im Genom eines Organismus (ein oder mehrere Gene gleichzeitig). Am häufigsten werden Mutationen als Veränderungen in der Struktur der DNA verstanden, die aufgrund einer Verletzung der Sequenz von Genen oder des Auftretens neuer Gene auftreten.
Arten von Mutationen
Mutationen treten aus keinem Grund auf. Dies ist ein ganzer Prozess, der auf zellulärer Ebene des Körpers möglich wird. Bisher haben Wissenschaftler 4 Haupttypen von Mutationen identifiziert:
- Genetisch;
- Chromosomal;
- Genomisch;
- Zytoplasmatisch.
Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass die meisten Mutationen schädlich sind und die Natur so gestaltet ist, dass sie aufgrund natürlicher Selektion von selbst verschwinden. Es werden jedoch auch Mutationen isoliert, die die Vitalität des Organismus erhöhen. Darüber hinaus können einige Veränderungen in Genen unter bestimmten Umweltbedingungen schädlich sein, unter anderen jedoch nützlich sein.
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Es gibt zwei Unterarten von Mutationen:
- Spontan
- Induziert
Spontane Mutationen treten zufällig auf - zum Beispiel, wenn ein Schaf mit kürzeren Beinen plötzlich in einer Schafherde geboren wird. Oder das Aussehen eines schwarzen Zebras unter gewöhnlichen, Katzen mit weißen Pfoten und so weiter. Spontane Mutationen treten auch beim Menschen auf, und Sie wissen möglicherweise nicht einmal, dass einige Veränderungen in Ihrem Körper stattfinden. Sie sind meistens "kosmetischer Natur" und stellen eine Veränderung in der Kombination von Genen dar.
Das Aussehen des schwarzen Zebras wurde ursprünglich als Anomalie angesehen und war sogar mit der Religion verbunden.
Induzierte Mutationen sind "künstlich" und entstehen unter dem Einfluss von Chemikalien, verschiedener Strahlung, biologischen Objekten wie Viren. Ja, das sind die Mutationen, die die meisten Comic-Superhelden haben - von Spider-Man bis Wolverine (oder Deadpool).
Induzierte Mutationen in Filmen verleihen Superhelden Superkräfte.
Genmutationen
Diese Art der Mutation betrifft normalerweise nur ein bestimmtes Gen. Genmutationen treten sowohl auf, wenn ein Gen durch ein anderes ersetzt wird, als auch wenn ein Gen aus der gemeinsamen Kette fällt oder wenn ein Abschnitt des DNA-Moleküls, der ein Gen beeinflusst, umgedreht wird.
Bei einer Genmutation wird nur ein Gen verändert.
Solche Mutationen können sowohl spontan als auch induziert sein: Zum Beispiel wurde dasselbe schwarze Zebra so, weil das Gen, das für die Änderung seiner Farbe verantwortlich ist, aus natürlichen Gründen durch ein anderes ersetzt wurde. Genmutationen treten auch während der Bestrahlung, des Kontakts mit Chemikalien oder Viren auf.
Chromosomenmutationen
Chromosomenmutationen betreffen mehr als ein Gen. Solche Mutationen sind viel gefährlicher als nur Gene: Wenn sich zu viele Gene ändern, kann sich die Zelle nicht mehr teilen und beginnt sich selbst zu zerstören. Es gibt Fälle, in denen einige Menschen und Tiere aufgrund solcher Mutationen starben, da Chromosomen in ihren Zellen verloren gingen oder sich verdoppelten, was zu einer Störung der Stoffwechselprozesse im Körper führte.
Chromosomenmutationen betreffen mehrere Gene gleichzeitig.
Bei chromosomalen Mutationen sind sowohl der Verlust eines Chromosomenabschnitts als auch die Verdoppelung des Chromosoms, die Drehung des Chromosomenabschnitts um 180 Grad oder sogar seine Bewegung an einen anderen Ort möglich. Dies führt zu Erkrankungen von Prader-Willi (Fettleibigkeit, Kleinwuchs und Intelligenz gleichzeitig) und Wolf-Hirschhorn (geistige Behinderung).
Die Deletion ist der Verlust eines Teils des Chromosoms.
Duplikation ist die Duplikation eines Teils der Chromosomen.
Inversion ist eine 180-Grad-Drehung eines Chromosomenabschnitts.
Translokation - Bewegung eines beliebigen Teils des Chromosoms.
Genomische Mutationen
Diese Art der Mutation ist noch schlimmer, da sie nicht ein oder mehrere Gene betrifft, sondern das gesamte Genom. Der genomische Mutationstyp tritt aufgrund von Fehlern bei der Divergenz der Chromosomen auf. Darüber hinaus ist es sehr interessant: Wenn die Veränderung der Chromosomen mehrfach ist, nehmen die Zellen und inneren Organe im Körper zu - solche Mutationen wurden zuvor von Wissenschaftlern bei einigen Pflanzen und Tieren beobachtet.
Mais wächst aufgrund genomischer Mutation.
Wenn sich die Anzahl der Chromosomen jedoch nicht um ein Vielfaches ändert, treten im Körper negative Prozesse auf. Zum Beispiel ist ein Mensch durch die Trisomie 21-Mutation gekennzeichnet: In diesem Fall divergiert das einundzwanzigste Chromosomenpaar nicht, so dass das Kind nicht die zwei einundzwanzigsten Chromosomen erhält, sondern drei. Dies führt zur Entwicklung des Down-Syndroms, wodurch das Kind geistig und körperlich behindert wird.
Zytoplasmatische Mutationen
Sie entstehen aufgrund einer Verletzung der DNA der Mitochondrien, aus denen die Zellen bestehen. Dies sind einige der seltensten Mutationen, die noch wenig verstanden werden. Wissenschaftler sind jedoch bereits zu dem Schluss gekommen, dass zytoplasmatische Mutationen zu Sehstörungen und Problemen mit dem Zentralnervensystem führen. Es gibt eine Theorie, dass diese Art der Mutation auch für das Auftreten von Diabetes verantwortlich ist.
Beispiele für Mutationen
Stärkste Knochen der Welt
Beispielsweise ist das LRP5-Gen für die Knochendichte verantwortlich. Seine Mutation kann zu einer Abnahme der Knochendichte führen oder umgekehrt zu unzerstörbaren Knochen führen. Eine Familie in Connecticut, USA, scheint LRP5-Mutationen zu haben, die ihren Knochen eine solche Dichte verleihen, dass sie praktisch unzerstörbar sind. Keiner von ihnen hat jemals einen Knochen gebrochen. Die erhöhte Festigkeit der Knochen, insbesondere der Wirbelsäule, des Schädels und des Beckens, gibt den Mitgliedern dieser Familie die stärksten Skelette auf der Erde.
Möchten Sie sich niemals die Knochen brechen?
Wie man 4 Stunden am Tag schläft
Ein anderes Gen, DEC2, ist für die Regulierung der Schlafmenge verantwortlich, die wir jede Nacht benötigen, um richtig zu funktionieren. Die meisten von uns brauchen acht Stunden Schlaf oder mehr, aber ungefähr 5% der Bevölkerung genießen eine etwas andere "mutierte" Version. Tests an einer Mutter und einer Tochter mit Mutationen ergaben, dass jede Nacht nur 4 bis 6 Stunden geschlafen werden kann. Gewöhnliche Sterbliche hatten nach ein paar Tagen eines solchen Traums negative Konsequenzen, aber Mutanten tolerieren dies ganz normal. Jetzt wollen Wissenschaftler diese Mutation für andere Menschen kopieren, aber bisher waren sie nicht sehr erfolgreich.
Immunität gegen Elektrizität
Und manche Menschen sind aufgrund einer Genmutation im Allgemeinen immun gegen Elektrizität. Die durchschnittliche Person ist mit Millionen von Schweißdrüsen bedeckt, die normalerweise einen bequemen nassen Weg für einen elektrischen Schlag direkt in unsere Haut bieten. Ein Einwohner Serbiens hat jedoch aufgrund einer seltenen genetischen Störung keine Schweiß- oder Speicheldrüsen. Dies bedeutet, dass Elektrizität nicht in seinen Körper eindringen kann. Er kann sein Telefon aufladen, Essen kochen, Wasser kochen und sogar etwas in Brand setzen, indem er Elektrizität durch seinen Körper leitet, der mehrere Rekorde aufgestellt und in mehreren Fernsehshows gezeigt hat.
Für seine Fähigkeit erhielt er den Spitznamen "Batteriemann".
Giftimmunität
Seit Hunderten von Jahren trinken die Bewohner von San Antonio de los Cobres in Argentinien Bergwasser, das einen 80-mal sicheren Arsengehalt aufweist. Trotz extremer täglicher Exposition gegenüber dem tödlichen Metall bleiben die Bewohner vollkommen gesund. Und das alles dank des mutierten AS3MT-Gens, das Tausende von Jahren natürlicher Selektion durchlaufen hat. Es ermöglicht dem Körper, Arsen zu verarbeiten, ohne dass es sich in gefährlichen Konzentrationen ansammelt, sodass die Besitzer dieser mikroskopisch kleinen Mutanten so viel Arsen konsumieren können, wie sie möchten.
Wissenschaftler untersuchen weiterhin aktiv Mutationen bei Menschen und Tieren - einige glauben, dass dies zur Heilung vieler Krankheiten beitragen wird, während andere an der Idee interessiert sind, einen "Übermenschen" zu schaffen. Aufgrund von Mutationen kann er unglaublich stark sein, schnell laufen, immun gegen Elektrizität und Gifte sein und vieles mehr. Es ist jedoch noch kein Fall bekannt, dass diese Mutationen zusammen existieren können. Das wirkliche Leben ist jedoch kein Film oder Comic über Superhelden, hier geschehen keine Wunder. Obwohl einige Mutationen ihnen zugeschrieben werden können.
Alexander Bogdanov
