{"id":9512,"date":"2021-01-05T23:21:21","date_gmt":"2021-01-06T04:21:21","guid":{"rendered":"https:\/\/nebula.org\/blog\/abstammung-y-chromosom-mitochondrien-dna\/"},"modified":"2021-02-20T20:50:11","modified_gmt":"2021-02-21T01:50:11","slug":"abstammung-y-chromosom-mitochondrien-dna","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nebula.org\/blog\/de\/abstammung-y-chromosom-mitochondrien-dna\/","title":{"rendered":"Y-Chromosomen und mitochondriale DNA – Eine neue Grenze genetischer Abstammung"},"content":{"rendered":"\n

In seinem ber\u00fchmten Buch von 1859 \u00dcber den Ursprung der Arten<\/em><\/a> Charles Darwin beschrieb die Baum des Lebens<\/a> unter Hinweis darauf, dass die evolution\u00e4re Abstammung \u201emanchmal durch einen gro\u00dfen Baum dargestellt wurde\u201c. Generationen von Wissenschaftlern haben Zweige zwischen Arten mit einer Kombination aus morphologischen und genetischen Daten verbunden. Der Fokus hat sich im Laufe der Zeit auf die Untersuchung von Zusammenh\u00e4ngen innerhalb von Arten wie modernen Menschen und nicht zwischen Arten beschr\u00e4nkt. Zu diesem Zweck untersuchen die Forscher verschiedene Arten von genetischem Material wie autosomale DNA (22 Paare nichtgeschlechtlicher Chromosomen), Geschlechtschromosomen (Y-Chromosom und X-Chromosom) und mitochondriale DNA.<\/p>\n\n

Was kann uns unser genetischer Code dar\u00fcber sagen, woher wir kommen? Wie sind wir miteinander verbunden?<\/p>\n\n

Der Ursprung des modernen Menschen<\/strong><\/h2>\n\n

Der Ursprung von Homo sapiens,<\/em> sonst als moderne Menschen bekannt ,<\/em> ist seit dem 19. ein fortw\u00e4hrendes Thema auf dem Gebiet der Evolutionsbiologie th<\/sup> Jahrhundert. Ganz allgemein gesprochen, zwei konkurrierende Hypothesen<\/a> wurde vorgeschlagen.<\/p>\n\n

Das Hypothese \u201eaus Afrika heraus\u201c<\/strong> legt nahe, dass sich moderne Menschen von ihrem wahrscheinlichsten gemeinsamen Vorfahren entwickelt haben, Homo erectus<\/em><\/a> ,<\/em> in Afrika vor etwa 200.000 Jahren. In der Folge wanderten moderne Menschen aus Afrika aus, um den Rest der Welt zu bev\u00f6lkern, und ersetzten alle anderen menschlichen Spezies, wie z Neandertaler<\/a> und Homo erectus<\/em> . <\/p>\n\n

Im Gegensatz dazu ist die „Multiregionale“ Hypothese<\/strong> legt nahe, dass menschliche Populationen aus Afrika in andere Regionen der Welt abwanderten und sich im Laufe der Zeit parallel zu modernen Menschen entwickelte, wobei eine gewisse Vermischung oder Kreuzung zwischen lokalen Populationen stattfand.<\/p>\n\n

Derzeit gibt es mehr genetische Beweise, die die Hypothese \u201eau\u00dferhalb Afrikas\u201c st\u00fctzen. Insbesondere die Sequenzierung von Frauen mitochondriale DNA (mtDNA)<\/strong> und das M\u00e4nnchen Y-Chromosomen (Y-DNA)<\/strong> hat hervorgehoben, dass die gr\u00f6\u00dften Muster der genetischen Vielfalt in Afrika liegen. Als Pulitzer-Preistr\u00e4ger schreibt Siddhartha Mukherjee in sein Buch Das Gen: Eine intime Geschichte<\/em><\/a> „Angesichts unserer eher kurzen Amtszeit auf der Erde als Spezies sind wir uns viel \u00e4hnlicher als einander.“ Wir alle haben eine gemeinsame afrikanische Wurzel.<\/p>\n\n

So wie Gr\u00f6\u00dfe, Gesichtsz\u00fcge und Manierismen h\u00e4ufig von verwandten Personen geteilt werden, so ist auch die genetische Variation. Sie k\u00f6nnen sich Evolution wie einen Timer vorstellen, der genetische Varianten durchl\u00e4uft. Diese genetischen Varianten k\u00f6nnen durch Sequenzierung identifiziert werden. Diese genetischen Varianten k\u00f6nnen Individuen helfen, Verbindungen zwischen Arten oder menschlichen Familienlinien zu rekonstruieren. Dar\u00fcber hinaus ist die genetische Variation umso gr\u00f6\u00dfer, je mehr genetische Variationen in die Bev\u00f6lkerung eingef\u00fchrt werden genetische Vielfalt<\/em> innerhalb einer Bev\u00f6lkerung. MacArthur Fellow Allan Wilson demonstrierte experimentelle Beweise f\u00fcr dieses Konzept, bekannt als \u201e molekulare Uhr<\/a> Dies erm\u00f6glicht es Wissenschaftlern, das Alter von Arten anhand der Anzahl genetischer Varianten als Proxy abzusch\u00e4tzen.<\/p>\n\n

Mitochondriale DNA (mtDNA)<\/strong><\/h2>\n\n

In den 1980er Jahren zeigten Wilson und andere, dass moderne Menschen ihre Abstammungslinien auf eine einzige menschliche Frau zur\u00fcckf\u00fchren k\u00f6nnen, die vor etwa 200.000 Jahren in Afrika existierte. Sie erhielt den Titel \u201e Mitochondriale Eva<\/a> . \u201d Die mitochondriale Funktion besteht darin, Energie in einem Prozess zu erzeugen, der als oxidative Phosphorylierung bezeichnet wird. Mitochondrien werden daher als Kraftwerke bezeichnet <\/em>unserer Zellen. Mitochondrien haben auch ihre eigenen kleinen Genome, die sich vom genetischen Material der 46 menschlichen Chromosomen im Zellkern (Kern-DNA) unterscheiden. Mitochondriale DNA (mtDNA) wird ausschlie\u00dflich von der Mutter an das Kind weitergegeben, da die mtDNA in den Spermien w\u00e4hrend der Befruchtung verloren geht. Dies bedeutet, dass jeder mtDNA von seinen M\u00fcttern erbt. Dies schlie\u00dft auch mitochondriale Erkrankungen ein, die immer maternal vererbt werden. Die als Haplotyp bekannte Gruppe von mtDNA-Mutationen oder genetischen Varianten wird tendenziell zusammen vererbt. Daher kann man mtDNA verwenden, um seine Mutterlinie tief zur\u00fcckzuverfolgen. Dar\u00fcber hinaus kann die vollst\u00e4ndige Sequenzierung von mtDNA auch dazu beitragen, Verwandte zu finden und einen Stammbaum zu erstellen. <\/p>\n\n

\"Mitochondriale
Abbildung 1. Mitochondrien haben ihr eigenes genetisches Material.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Y-Chromosomen (Y-DNA)<\/strong><\/h2>\n\n

Sp\u00e4tere Studien, die Y-Chromosomen genotypisierten (manchmal als yDNA, Y-CHR oder Y-DNA abgek\u00fcrzt), f\u00fchrten zur Identifizierung des Gegenst\u00fccks von Mitochondrial Eve, Y-chromosomaler Adam<\/a> , auch aus Afrika. Nur M\u00e4nner tragen Y-Chromosomen – Frauen haben zwei X-Chromosomen und M\u00e4nner haben ein X- und ein Y. Und im Gegensatz zu den 22 Autosomenpaaren oder Nicht-Geschlechtschromosomen rekombinieren Y-Chromosomen nicht oder tauschen DNA mit einem anderen Chromosom aus. Daher werden alle auf dem Y-Chromosom enthaltenen genetischen Informationen vom Vater an den Sohn weitergegeben. Dies hat zu einer einzigartigen Entwicklung des Y-Chromosoms gef\u00fchrt, die es vom X-Chromosom und den Autosomen unterscheidet. Das Y-Chromosom ist das kleinste Chromosom mit etwas mehr als 57 Millionen Basenpaaren. Es gibt jedoch wichtige Gene auf dem Y-Chromosom, einschlie\u00dflich des SRY-Gens, das f\u00fcr die Geschlechtsbestimmung zwischen M\u00e4nnern und Frauen verantwortlich ist.<\/p>\n\n

Der Unterschied zwischen Abstammung und Rasse<\/strong><\/h2>\n\n

In ihrem Buch Das soziale Leben der DNA<\/em><\/a> ,<\/em> Die Soziologin Alondra Nelson erinnert sich an die Beobachtung der Wurzeln<\/em><\/a> <\/em>Miniserie als Kind in den 1970er Jahren. Um diese Zeit waren viele Afroamerikaner daran interessiert, etwas \u00fcber ihre afrikanische Herkunft zu erfahren. Diese Serie erz\u00e4hlte die Geschichte des Autors und Journalisten Alex Haley, der die Genealogie seiner Familie rekonstruierte, die bis nach Gambia zur\u00fcckreicht. In der Vergangenheit verwendeten Ahnenforscher Oral History-Archive, um Familiengeschichten zu rekonstruieren. Es war jedoch erst nach dem Sequenzierung des menschlichen Genoms im Jahr 2003<\/a> dass noch mehr Menschen von DNA-basierten Gentest-Kits fasziniert waren, ein neuer Weg, um seine Wurzeln zu finden. Fr\u00fche genetische Abstammungstests direkt beim Verbraucher wurden von erstellt FamilyTreeDNA<\/a> im Jahr 2000 und Afrikanische Abstammung<\/a> in 2004. <\/p>\n\n

Genetische Abstammungstests<\/strong><\/a> ist eine M\u00f6glichkeit f\u00fcr Einzelpersonen, ihre Genealogie oder Familiengeschichte mithilfe genetischer Informationen zu lernen. Dies ist m\u00f6glich, weil Ihr Genom eine \u201eSignatur\u201c Ihrer Vorfahren tr\u00e4gt. Wie oben beschrieben, liefert die Untersuchung genetischer Varianten, die \u00fcber Generationen weitergegeben werden, wissenschaftliche Hinweise darauf, mit wem Sie verwandt sind und woher Ihre Vorfahren m\u00f6glicherweise stammen.<\/p>\n\n

Die genetische Abstammung unterscheidet sich von dem, was wir nennen Rennen<\/strong><\/a> . Rasse ist eher ein kulturelles und soziales Konstrukt als etwas, das biologisch bestimmt ist. Es ist wichtig sich daran zu erinnern, dass die Menschen zu 99,9% genetisch identisch sind und wir alle Nachkommen fr\u00fcher Menschen sind, die in Afrika lebten. Hier laufen auch die Wurzeln unserer Y-Chromosomen und der mitochondrialen DNA zusammen. Leider haben falsche Darstellungen vieler wissenschaftlicher Entdeckungen im Zusammenhang mit Vorfahren h\u00e4ufig den Rassismus verst\u00e4rkt. W\u00e4hrend wir glauben, dass es unglaublich wichtig ist, zu lernen, wie Ihr Genom Informationen Ihrer Vorfahren codiert, verstehen wir, dass viele Menschen sich Sorgen \u00fcber genetische Diskriminierung machen, beispielsweise aufgrund der Rasse. Aus diesem Grund bauen wir bei Nebula Genomics die erste datenschutzorientiert<\/a> pers\u00f6nlicher Genomics-Service, mit dem Sie die volle Kontrolle \u00fcber Ihre Daten haben.<\/p>\n\n

Deep Ancestry Analysis mit Nebula Genomics<\/strong><\/h2>\n\n
\"Vererbung
Figur 2. Autosomale DNA, Y-Chromosomen und mitochondriale DNA werden unterschiedlich vererbt.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Unser Ziel bei Nebula Genomics ist es, unseren Kunden die M\u00f6glichkeit zu geben, \u00fcber Gentests von Unternehmen wie 23andMe und AncestryDNA hinauszugehen und weitere Informationen \u00fcber sich selbst freizuschalten. <\/p>\n\n

Die meisten genetischen Abstammungstests untersuchen die 22 Paare nichtgeschlechtlicher Chromosomen, auch bekannt als Autosomen oder autosomale DNA<\/strong> . Individuen erben 50% ihrer autosomalen DNA von jedem ihrer Eltern. Obwohl autosomale DNA Informationen \u00fcber nahe Verwandte und prozentuale Sch\u00e4tzungen der Vorfahren liefert, ist es oft schwierig, die Abstammungslinie der Vorfahren viel weiter zur\u00fcck zu verfolgen. Dies liegt daran, dass die Paare homologer Chromosomen eine Reihe zuf\u00e4lliger Austausche von DNA-Fragmenten durchlaufen, bevor ein Elternteil DNA an seine Kinder weitergibt. Dieser Vorgang ist bekannt als Rekombination<\/a> . Dies bedeutet, je weiter Sie in der Zeit zur\u00fcckliegen, desto weniger DNA teilen Sie mit Ihren Vorfahren. Im Gegensatz dazu kann die Sequenzierung von mtDNA und Y-DNA es erm\u00f6glichen, etwas \u00fcber tiefe Abstammungslinien zu lernen, da mtDNA und Y-DNA keine Rekombination eingehen, bevor sie vom Elternteil an das Kind weitergegeben werden.<\/p>\n\n

Heute kann die DNA-Sequenzierung der n\u00e4chsten Generation verwendet werden, um jede Base von mtDNA und Y-DNA zu bestimmen. Dies erzeugt ein viel vollst\u00e4ndigeres Bild ihrer Evolutionsgeschichte. Da mtDNA dazu neigt, schnell zu mutieren, k\u00f6nnen genotypisierungsbasierte DNA-Tests, die f\u00fcr autosomale DNA gut funktionieren, die genetische Variation mitochondrialer Genome nicht erfassen. Die vollst\u00e4ndige Sequenzierung von Y-DNA und mtDNA ist zur neuen Grenze genetischer Abstammung geworden.<\/p>\n\n

Bei Nebula Genomics bieten wir a 30x Gesamtgenomsequenzierung<\/em><\/strong><\/a> <\/strong>Service, der alles kombiniert – autosomale DNA-, mtDNA- und Y-DNA-Sequenzierung. Wir arbeiten auch mit FamilyTreeDNA zusammen, um Ihnen Zugriff auf die weltweit gr\u00f6\u00dften mtDNA- und Y-DNA-Datenbanken zu erm\u00f6glichen, damit Sie Ihre gesamte Familiengeschichte erfahren k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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