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13 Fakten über Gene

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Im Jahr 2003, nach 13 Jahren Studienzeit, veröffentlichten internationale Forscher des bahnbrechenden Human Genome Project ihre Ergebnisse. Zum allerersten Mal wurden die genetischen Bausteine, aus denen der Mensch besteht, kartiert, was es den Forschern ermöglichte, „die Blaupause für den Bau einer Person zu verstehen“, so die Website des Projekts. Es ist heute bekannt, dass der Mensch zwischen 20.000 und 25.000 Gene besitzt, aber die Forscher müssen noch viel über diese kleinen DNA-Abschnitte lernen. Im Folgenden haben wir einige Fakten über Genexpression, genetische Krankheiten und die Art und Weise, wie Gene uns zu dem machen, was wir sind, aufgelistet.

1. Das WortGenwurde erst im 20. Jahrhundert geprägt.

Obwohl „Vater der Genetik“ Gregor Mendel Mitte des 19. Jahrhunderts seine Erbsenpflanzenexperimente durchführte, beschrieb der dänische Botaniker Wilhelm Johannsen erst 1909 als erster Mensch Mendels einzelne Vererbungseinheiten. Er hat sie gerufenGene-abgeleitet vonPangenese, das Wort, das Charles Darwin für seine inzwischen widerlegte Vererbungstheorie verwendet (darwin schlug unter anderem vor, dass erworbene Eigenschaften vererbt werden könnten).

2. Auf genetischer Ebene sind alle Menschen zu mehr als 99 Prozent identisch.

Menschen haben viel mehr gemeinsam, als wir glauben mögen. Tatsächlich sind mehr als 99 Prozent unserer Gene von Mensch zu Mensch genau gleich. Mit anderen Worten, die Vielfalt, die wir innerhalb der menschlichen Bevölkerung sehen – einschließlich Merkmalen wie Augenfarbe, Größe und Blutgruppe – ist auf genetische Unterschiede zurückzuführen, die weniger als 1 Prozent ausmachen. Genauer gesagt Variationen desselben Gens, genanntAllele, sind für diese Unterschiede verantwortlich.

3. Gene können verschwinden oder brechen, wenn sich Arten entwickeln.

Dank einer Kombination von Genen sind die meisten Säugetiere in der Lage, ihr eigenes Vitamin C sozusagen im eigenen Haus biologisch herzustellen. Aber irgendwann im Laufe der Menschheitsgeschichte haben wir die Fähigkeit verloren, Vitamin C herzustellen, als eines dieser Gene vor langer Zeit aufhörte, beim Menschen zu funktionieren. „Sie können es in unserem Genom sehen. Uns fehlt die Hälfte des Gens“, sagt Dr. Michael Jensen-Seaman, Genetikforscher und außerordentlicher Professor für biologische Wissenschaften an der Duquesne University in Pittsburgh, gegenüber Trini Radio. „Im Allgemeinen, wenn eine Spezies während der Evolution ein Gen verliert, liegt das normalerweise daran, dass sie es nicht braucht – und wenn Sie es nicht verwenden, verlieren Sie es. Alle unsere Vorfahren haben wahrscheinlich so viel Obst gegessen, dass es nie nötig war, Vitamin C selbst herzustellen.“ Jensen-Seaman sagt, dass Menschen auch Hunderte von Geruchsrezeptoren (Proteine, die von Genen produziert werden, die bestimmte Gerüche erkennen) verloren haben, weil wir uns hauptsächlich auf das Sehen verlassen. Dies erklärt, warum unser Geruchssinn schlechter ist als bei vielen anderen Arten.

4. Die voluminösen Wimpern von Elizabeth Taylor wurden wahrscheinlich durch eine genetische Mutation verursacht.

Eine Mutation des passend benannten FOXC2-Gens bescherte Hollywood-Ikone Elizabeth Taylor zwei Wimpernreihen. Der Fachbegriff für diese seltene Erkrankung istDistichiasis, und obwohl es wie ein wünschenswertes Problem erscheinen mag, kann es zu Komplikationen kommen. Laut der American Academy of Ophthalmology sind diese zusätzlichen Wimpern manchmal „fein und gut verträglich“, aber in anderen Fällen sollten sie entfernt werden, um Augenschäden zu vermeiden.

5. Gene, die an Spermien beteiligt sind, gehören zu den sich am schnellsten entwickelnden Genen im Tierreich.

In weiten Teilen der natürlichen Welt wird eine Klasse von Genen namensSpermienwettbewerbsgenewerden immer besser darin, Eier zu befruchten. Dies gilt für verschiedene Arten, darunter einige Primaten und wirbellose Meerestiere. Betrachten Sie promiskuitive Primaten wie Schimpansen, deren Weibchen sich in kurzer Zeit mit mehreren Männchen paaren. Infolgedessen konkurrieren die Männchen auf genetischer Ebene – über ihre Spermien – um Nachkommen. „Wir denken, dass es eine Art Wettrüsten zwischen den Genen gibt, die entweder an der Spermienproduktion oder an irgendeinem Aspekt der männlichen Fortpflanzung beteiligt sind“, sagt Jensen-Seaman. Im Wesentlichen ändern sich die Proteine ​​in diesen Genen, um Männern zu helfen, der Situation gerecht zu werden.

6. Ein „Zombie-Gen“ bei Elefanten könnte helfen, sie vor Krebs zu schützen.

In einer 2018 veröffentlichten Studie inZellenberichte, fanden Forscher der University of Chicago heraus, dass eine Kopie eines krebsunterdrückenden Gens, das zuvor bei Elefanten „tot“ (oder nicht funktionierend) war, irgendwann wieder aktiviert wurde. Sie wissen nicht, warum oder wie es passiert ist, aber dieses wiederbelebte „Zombie-Gen“ könnte erklären, warum Elefanten so niedrige Krebsraten haben – nur 5 Prozent sterben an der Krankheit, verglichen mit 11 bis 25 Prozent der Menschen. Einige haben vorgeschlagen, dass theoretisch ein Medikament entwickelt werden könnte, das die Funktion dieses Gens nachahmt, um Krebs beim Menschen zu behandeln.

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7. Kraken können ihre eigenen Gene bearbeiten.

Kopffüßer wie Tintenfische, Tintenfische und Kraken sind unglaublich intelligente und listige Kreaturen – so sehr, dass sie die genetische Information in ihren Neuronen umschreiben können. Anstelle eines Gens, das für ein Protein kodiert, was normalerweise der Fall ist, lässt ein Prozess namens Rekodierung ein Oktopus-Gen mehrere Proteine ​​​​produzieren. Wissenschaftler entdeckten, dass dieser Prozess einigen antarktischen Arten hilft, „ihre Nerven in eisigen Gewässern feuern zu lassen“.Die Washington PostAnmerkungen.

8. Die Prämisse des Films von 1986Die Fliegeist nicht ganz absurd.

Nach einem verpatzten Experiment inDie Fliege, Jeff Goldblum verwandelt sich in eine fliegenähnliche Kreatur. Überraschenderweise könnte diese Prämisse, ähm, fliegen – zumindest auf genetischer Ebene. Obwohl verschiedene Forscher zu unterschiedlichen Schätzungen kommen, teilen Menschen etwa 52 Prozent der gleichen Gene mit Fruchtfliegen, und Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Zahl bei Stubenfliegen ungefähr gleich ist.

Könnte sich Jeff Goldblum also theoretisch in einen Mensch-Fliegen-Hybrid verwandeln, wenn seine Gene mit denen des Insekts in einem futuristischen Teleportationsgerät vermischt würden? Nicht genau, aber es gibt einige wissenschaftliche Parallelen. „Mit Gentechnik können wir Gene selektieren und in das Genom anderer Organismen einfügen“, sagt DNA-Forscherin Erica ZahnleChicago-Tribüne. „Wir machen das die ganze Zeit. Im Moment gibt es eine Hybride aus einer Tomate, die ein Fisch-Gen enthält.“

9. Unsere Gene könnten uns daran hindern, mehr als 125 Jahre zu leben.

Trotz der Fortschritte in der Medizin könnte es eine biologische Grenze geben, wie lange Menschen in der Nähe bleiben können. Mehrere Studien haben gezeigt, dass wir den Höhepunkt bereits erreicht haben, wobei die maximale Ausdehnung des menschlichen Lebens zwischen 115 und 125 Jahren liegt. Nach dieser Theorie können sich Zellen nur begrenzt vermehren und werden mit zunehmendem Alter oft beschädigt. Selbst wenn wir unsere Gene durch Gentherapie verändern können, können wir sie wahrscheinlich nicht schnell genug verändern, um einen großen Unterschied zu machen, sagt Judith Campisi vom Buck Institute for Research on AgeingDer Atlantik.

„Aus solchen Gründen ist es bedeutungslos zu behaupten, dass die meisten Menschen dank des medizinischen oder wissenschaftlichen Fortschritts in naher Zukunft 200-500 Jahre leben werden oder dass ‚innerhalb von 15 Jahren jedes Jahr mehr als ein Jahr hinzukommen‘ auf unsere verbleibende Lebenserwartung'“, schreiben die Autoren einer Studie aus dem Jahr 2017Grenzen in der Physiologie, unter Berufung auf frühere Studien aus den Jahren 2003 bzw. 2010. „Es scheint unangebracht, falsche Hoffnungen zu wecken, ohne zu berücksichtigen, dass der Mensch bereits extrem ‚optimiert‘ für seine Lebensdauer ist.“

10. Die Vorstellung, dass ein einzelnes Gen bestimmt, ob Sie angesetzte oder nicht befestigte Ohrläppchen haben, ist ein Mythos.

Vergessen Sie, was Sie in der Mittelstufe über Ohrläppchen und Genetik gelernt haben. Während Ihre Gene wahrscheinlich eine Rolle bei der Bestimmung spielen, ob Sie angehängte Ohrläppchen (ein vermeintlich dominantes Merkmal) oder nicht angebrachte Ohrläppchen haben, ist die Vorstellung, dass diese Eigenschaft von einem einzelnen Gen kontrolliert wird, einfach falsch. Darüber hinaus fallen Ohrläppchen nicht einmal in zwei verschiedene Kategorien. Es gibt auch noch einen dritten, den John H. McDonald, außerordentlicher Professor der University of Delaware, nenntZwischenohrläppchen. „Für mich sieht es nicht so aus, als gäbe es nur zwei Kategorien; Stattdessen variiert die Höhe des Befestigungspunkts ständig“, schreibt McDonald auf seiner Website. Ein besseres Beispiel für ein Merkmal, das von einem einzelnen Gen kontrolliert wird, ist die Blutgruppe. Ob Sie eine A-, B- oder O-Blutgruppe haben, wird laut Jensen-Seaman durch drei Variationen – oder Allele – eines Gens bestimmt.

11. Nein, es gibt kein „Wanderlust-Gen“ oder „Musik-Gen“.

Hin und wieder kommen neue Studien heraus, die auf eine genetische Quelle für verschiedene Persönlichkeitsmerkmale, Vorlieben oder Talente hindeuten. Im Jahr 2015 war die Rede von einem „Wanderlust-Gen“, das bestimmte Menschen zum Reisen inspiriert, und mehrere andere Berichte deuten darauf hin, dass auch die musikalische Begabung vererbt wird. Wie bei vielen Dingen in der Wissenschaft ist die Realität jedoch nicht so einfach. „Ein Teil des Problems ist, dass wir in der Schule Beispiele für Merkmale lernen, die von einem einzigen Gen gesteuert werden, wie Mendels Erbsen, und wir denken, dass alle Variationen von einem einzigen Gen bestimmt werden“, Jensen-Seaman sagt. „Aber abgesehen von einer Vielzahl seltener genetischer Krankheiten sind die meisten interessanten Dinge in der Medizin oder im menschlichen Verhalten oder der menschlichen Variation das, was wir komplexe Merkmale nennen.“ Diese komplexen Merkmale betreffen in der Regel Hunderte – wenn nicht Tausende – von Genen sowie die Umweltfaktoren, denen Sie Ihr ganzes Leben lang ausgesetzt sind.

12. DNA-Testkits können nicht sagen, wie schlau Sie sind.

Ähnlich wie Ihre Talente und Ihre Persönlichkeit ist auch Intelligenz ein komplexes Merkmal, das schwer zu messen ist, da es von vielen verschiedenen Genen beeinflusst wird. Eine Studie aus dem Jahr 2017 identifizierte 52 Gene, die mit höherer oder niedrigerer Intelligenz in Verbindung gebracht werden, aber die Vorhersagekraft dieser Gene – oder die Fähigkeit, zu sagen, wie intelligent Sie sind – beträgt weniger als 5 Prozent. Eine weitere Studie aus dem Jahr 2018 identifizierte 538 mit Intelligenz assoziierte Gene, die eine Vorhersagekraft von 7 Prozent haben. Einfach gesagt, kein DNA-Testkit kann genau vorhersagen, ob Sie ein Genie oder ein Dummkopf sind, selbst wenn das Unternehmen dies behauptet. Und selbst wenn Wissenschaftler auf diesem Gebiet Verbesserungen erzielen, können DNA-Tests die Umweltfaktoren, die auch die Intelligenz beeinflussen, nicht erklären.

13. Deine genetische Ausstattung bestimmt, ob du denkst, dass dein Urin nach dem Spargelessen komisch riecht.

Sie schrecken vor dem Geruch Ihres Urins zurück, nachdem Sie Spargel gegessen haben? Wenn ja, gehören Sie zu den fast 40 Prozent der Menschen, die den Geruch von verstoffwechseltem Spargel im Urin wahrnehmen können, laut einer Studie mit fast 7000 Menschen europäisch-amerikanischer Abstammung, die in . veröffentlicht wurdeDas BMJWeihnachtsausgabe 2016. (Das BMJhat eine jährliche Tradition, zu dieser Jahreszeit seltsame und unbeschwerte Studien zu veröffentlichen, und die Spargel-Pipi-Studie ist keine Ausnahme.) Auch hier gibt es kein bestimmtes Gen, dem man die Schuld geben könnte. Mehrere olfaktorische Rezeptorgene – und 871 Sequenzvariationen dieser Gene – sind daran beteiligt, festzustellen, ob Sie ein Talent dafür haben, Spargelpisse zu erschnüffeln.