Unterschied zwischen Allel und Locus

Hauptunterschied - Allele vs Locus

Allel und Locus sind zwei Begriffe, die zur Beschreibung der Eigenschaften eines bestimmten Gens auf einem Chromosom verwendet werden. Das Hauptunterschied zwischen Allel und Locus ist das Allel ist eine alternative Form eines Gens, wohingegen Locus die Position eines Allels im Chromosom ist. Allele entstehen durch Mutationen und können im selben Locus des homologen Chromosomenpaares gefunden werden. Homologe Chromosomen paaren sich während der Metaphase 1 der Meiose 1. Die genetische Rekombination erfolgt zwischen Allelen im gleichen Locus durch chromosomalen Crossover. Dies kann zur Schaffung neuer Allelkombinationen in den Gameten führen. Letztendlich bringen die neuen Allelkombinationen eine genetische Variation innerhalb einer Population. 

Wichtige Bereiche

1. Was ist ein Allel?
      - Definition, Eigenschaften, Rolle
2. Was ist ein Locus?
      - Definition, Eigenschaften, Rolle
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Allel und Locus?
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Allel und Locus?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Allel, Dominant, G-Banding, Gen, heterozygote, homologe Chromosomen, homozygot, Locus, rezessiv

Was ist ein Allel?

Ein Allel ist eine alternative Form eines Gens. Allele entstehen durch Mutationen. Sie befinden sich am gleichen Ort des homologen Chromosomenpaares. Ein Allel bestimmt ein bestimmtes Merkmal eines bestimmten Organismus. Diese Merkmale gehen durch sexuelle Fortpflanzung von einer Generation zur anderen über.

Der Prozess der Allelübertragung wurde erstmals 1865 durch das Segregationsgesetz von Gregor Mendel beschrieben. Die diploiden Organismen präsentieren zwei Allele desselben Gens, da sie zwei Sätze von Chromosomen enthalten. Dieses Allelpaar kann entweder dieselbe Nukleotidsequenz (homozygot) oder verschiedene Nukleotidsequenzen (heterozygot) enthalten. Im heterozygoten Zustand wird nur ein Allel exprimiert und das andere ist in der verdrängten Form. Das ausdrückende Allel wird als dominantes Allel und das verdrängte Allel als rezessives Allel bezeichnet. Die vollständige Maskierung des rezessiven Allels durch das dominante Allel wird als vollständige Dominanz bezeichnet. Die vollständige Dominanz ist eine Art Mendelsche Erbschaft.

Abbildung 1: Verschiedene Augenfarben

Die nicht-Mendel'schen Vererbungsmuster umfassen unvollständige Dominanz, Kodominanz, multiple Allele und polygene Merkmale. Bei unvollständiger Dominanz werden beide Allele im heterozygoten Paar exprimiert. In der Codominanz kann ein gemischter Phänotyp beider Allele im heterozygoten Allelpaar beobachtet werden. Multiple Allele sind das Vorhandensein von mehr als zwei Allelen in der Population, um ein bestimmtes Merkmal zu bestimmen. Bei polygenen Merkmalen wird der Phänotyp von vielen Genen bestimmt. Hautfarbe, Augenfarbe, Größe, Gewicht und Haarfarbe des Menschen sind polygene Merkmale. In sind vier verschiedene Augenfarben des Menschen dargestellt Abbildung 1. 

Was ist ein Locus?

Der Begriff Locus bezieht sich auf die Position eines Gens oder einer bestimmten Nukleotidsequenz auf einem Chromosom. Der Ort eines bestimmten Gens wird durch Genkartierung bestimmt. Alle Loci in einem bestimmten Genom werden als genetische Karte dieses Genoms bezeichnet. Die Komponenten der Markierung eines Orts können die Nummer des Chromosoms und des Chromosomenarms, zu dem der Ort gehört, und die Anzahl der benachbarten Banden des Chromosoms enthalten. Menschen enthalten 23 Paare homologer Chromosomen. Jedes homologe Chromosom enthält dieselben Gene an denselben Orten. Die meisten Chromosomen bestehen aus zwei Armen, die durch das Zentromer verbunden sind. Der lange Arm des Chromosoms wird als q-Arm und der kurze Arm als p-Arm bezeichnet. Giemsa-Banding oder G-Banding ist die Technik, mit der die kondensierten Bereiche der Chromosomen angefärbt werden.

Abbildung 2: Unterschiedliche Loci auf dem menschlichen Chromosom 11

Die G-Banding-Technik kann zur Identifizierung von Chromosomen verwendet werden, da jedes Chromosom mit der Giemsa-Färbung ein eindeutiges Bandenmuster aufweist. Die weniger kondensierten Bereiche, die nicht vom Giemsa-Farbstoff befleckt werden, sind die aktiven Gene. Beispielsweise befindet sich das Gen OCA1 auf dem 11q1.4-a2.1. Das heißt, das Gen befindet sich am langen Arm des Chromosoms 11 und zwischen der Subbande 4 der Bande 1 bis zur Subbande 1 der Bande 2. Die Enden der Chromosomen oder der Telomere sind als 'ptel' und 'qtel'. Zum Beispiel ist das Ende des langen Arms des Chromosoms 2 mit gekennzeichnet 2qtel. Die verschiedenen Orte des menschlichen Chromosoms 11 sind in gezeigt Figur 2. 

Ähnlichkeit zwischen Allel und Locus

• Sowohl Allel als auch Locus sind zwei Begriffe, die zur Beschreibung der Eigenschaften eines Gens auf den Chromosomen verwendet werden.

Unterschied zwischen Allel und Locus

Definition

Allele: Ein Allel ist eine alternative Form eines Gens, das durch Mutationen entsteht und im selben Locus der homologen Chromosomen gefunden wird.

Ort: Ein Locus bezieht sich auf die Position eines Allels auf dem Chromosom.

Bedeutung

Allele: Allel ist eine Nukleotidsequenz eines Gens.

Ort: Locus dient als Markierung. 

Nummer

Allele: Ein Gen kann zwei oder mehr Allele enthalten.

Ort: Ein Locus des homologen Chromosomenpaares kann ein oder zwei Allele enthalten.

Verantwortlich für

Allele: Allele sind für variable Merkmale innerhalb einer Population verantwortlich.

Ort: Verschiedene Loci bestehen aus verschiedenen Allelen.

Beispiele

Allele: ich^EIN, ich^B, und ich sind die drei Allele, die die menschliche Blutgruppe bestimmen.

Ort: Das 11q1.4-a2.1 ist der Locus des OCA1-Gens im menschlichen Genom.

Fazit

Allel und Locus sind zwei verschiedene Begriffe, die zur Beschreibung der Eigenschaften eines Gens verwendet werden. Ein Allel ist eine alternative Form eines Gens. Durch die Mutationen eines Gens können verschiedene Allele entstehen. Locus ist die Position eines Gens auf dem Chromosom. Die Allele eines bestimmten Gens befinden sich in denselben Loci des homologen Chromosomenpaares. Ein Allel beschreibt eine Nukleotidsequenz eines Gens, während ein Locus die Position dieses Allels auf dem Chromosom beschreibt. Das ist der Unterschied zwischen Allel und Locus.

Referenz:

1. Bailey, Regina. "Wie Allele Eigenschaften in der Genetik bestimmen." ThoughtCo, erhältlich hier. Abgerufen am 23. August 2017.
2. "Locus (Genetics)". Familypedia, hier verfügbar. Abgerufen am 23. August 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "Deep Blue Eye" von Look Into My Eyes - ursprünglich in Flickr (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia veröffentlicht
2. „Schönes grünes Auge“ Durch Blick in meine Augen - Flickr: Smaragdgrünes Auge (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia
3. "Hazel eye1" Von Yoldasso - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
4. "Lens5" Von Cecikierk - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
5. "Menschliches Chromosom 11 - 550 bphs" Von National Center for Biotechnology Information, US-amerikanische Nationalbibliothek für Medizin (Public Domain) über Commons Wikimedia