In manchen Bevölkerungsgruppen (vor allem Negriden) ist das Sichelzellgen erstaunlich häufig. So kann der Anteil der heterozygoten Träger in den Malariagebieten Afrikas bis zu 40% betragen. Diese Menschen zeigen nähmlich eine Resistenz gegen Malaria tropica. Sie haben gegenüber den Gesunden einen Selektionsvorteil, da die Entwicklung der Malariaerreger in den abnormen roten Blutkörperchen gestört ist. Allerdings haben heterozygote Träger eine schlechtere Sauerstoffversorgung im Körper und machen bei sportlicher Betätigung früher schlapp.

Nachweis des mutierten Gens (Nukleotid) anhand der Gentechnik: 1. Methode:

Ein kurzkettiges DNA Molekül (ca. 19 Basen), das den ersten Basen des β-Globinstranges

komplementär ist, wird künstlich hergestellt. Es wird durch Anbau eines radioaktiven Phosphats markiert (Gensonde). Der zu prüfenden Person werden Zellen entnommen, die DNA daraus gewonnen und an Filter gebunden. Die DNA wird durch vorsichtiges Erhitzen in Einzelstränge aufgelöst. Der markierte Phosphatstrang wird hinzugegeben und bei 55°C bindet sich dieser nur dann, wenn das Gen intakt ist. Ist nur ein einziges Nukleotid verändert, so erfolgt keine dauerhafte Bildung des Doppelstranges und keine Radioaktivität ist im Filter gebunden.

2. Methode:

Der Austausch des Nukleotids zerstört eine Bindungsstelle für ein Restriktionsenzym, die bei dem normalen Globingen vorhanden ist. Man lässt die DNA mit einem Restriktionsenzym reagieren, trennt die entstandenen Spaltstücke durch Elektrophorese und erzeugt davon Einzelstränge. Dann lässt man eine dem β-Globingen entsprechende radioaktiv markierte

Einzelstrang DNA (Gensonde) einwirken. Die DNA Spaltstücke, die mit der Gensonde reagieren, müssen aus dem entsprechenden Gen stammen. Ist ein Spaltstück weniger vorhanden als bei gesunder DNA, so ist eine Schnittstelle verlorengegangen.

3. Methode:

Oft ist eine Mutation im Strukturgen begleitet von einer anderen Mutation in einem DNA Abschnitt ohne Funktion in der Nähe des Strukturgens. Eine überzeugende Erklärung gibt es dafür allerdings nicht. Durch die zweite Mutation geht eine Schnittstelle für ein Restriktionsenzym verloren und die Länge der Spaltstücke ändert sich. In der Elektrophoresekammer ändert sich dann die Wanderungsgeschwindigkeit. Mit einem

bestimmten Restriktionsenzym ist das β-Globingen 7600 und das Sichelzellgen 13000

Basenpaare lang. Diese Methode ist allerdings nicht völlig sicher. In den USA führten 20% der Untersuchungen zu falschen Aussagen. Durch Benutzung anderer Restriktionsenzyme mit anderen Schnittstellen kann die Fehlerquote auf 1% reduziert werden.

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