Genetik der Bakterien

Mutationen

Stand: 18. Juni 2007Autor: Onmeda-Redaktion

Durch äußere Einflüsse oder auch spontan können sich DNA-Sequenzen verändern und der betroffenen Zelle veränderte Eigenschaften verleihen. Diese Mutationen laufen ungerichtet. Ob die betreffende Zelle mit einer Mutation eine neue Eigenschaft erworben hat, die ein besseres Überleben ermöglicht, wird durch die Selektion entschieden. Die Häufigkeit einer spontanen Mutation bezeichnet man als Mutationsrate. Diese kann von Gen zu Gen variieren und liegt durchschnittlich bei 10^-6 bis 10^-8. Demnach kommt es bei einer pro einer Million bis 100 Millionen Bakterien bei einem Bakterium spontan zur Mutation in einem Gen.

Mutationsformen können sein:

• Punktmutationen: Veränderungen in einzelnen Nukleotiden
• Frameshift-Mutationen/Leseraster-Mutationen: Durch Verlust (Deletion) oder das Einfügen (Insertion) einzelner Nukleotide verschiebt sich das Leseraster bei der Transkription und es können andere Aminosäuren entstehen
• Verlust (Deletion), Umkehrung (Inversion) oder Einfügung (Insertion) ganzer Genabschnitte

Für die Medizin spielen Mutationsvorgänge bei Bakterien eine besondere Rolle, weil dadurch Bakterien entstehen können, die durch genetische Veränderungen neue Eigenschaften erworben haben und ihnen beispielsweise die Resistenz gegenüber einem Antibiotikum verleihen. Die Mutationshäufigkeit variiert von Gen zu Gen. Neben Mutationen im Kernäquivalent können Mutationen auch in den Plasmiden auftreten. Im Extremfall kann es sogar zum Verlust aller Plasmide kommen. Diese Eigenschaft kann, wie jede andere Mutation auch, weitervererbt werden. Zellen ohne Plasmide können sich schneller vermehren, da sie für die Replikation der Plasmide keine Energie aufbringen müssen, und dadurch unter Umständen einen Selektionsvorteil gewinnen.

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