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Lexikon der Biologie: uniparentale Vererbung

uniparentale Vererbung [von *uni- , parental], meist die Vererbung von cytoplasmatischer(mitochondrialer oder plastidärer) DNA von einem Elter auf alle Nachkommen, aber auch von Merkmalen, die auf dem Geschlechtschromosom codiert sind. Bei Höheren Pflanzen und Tieren ist die uniparentale Vererbung meist eine uniparental maternale Vererbung, teilweise jedoch auch uniparental paternale Vererbung. Dabei kann der Phänotyp eines Elters auf die gesamte Filialgeneration vererbt werden. Eine nicht-mendelnde Vererbung (Mendelsche Regeln) ist hierbei charakteristisch. Das Ungleichgewicht bei den parentalen Genotypen entsteht während oder kurz nach der Bildung der Zygote. Hierbei kann die gesamte genetische Information ausschließlich von einem Elternteil kommen, oder es wird bei gleichem Informationsbeitrag die Information eines Elters nachträglich eliminiert. Diese selektive Zerstörung ist z.B. von der einzelligen Süßwasser-Grünalge Chlamydomonas bekannt, bei der die maternale plastidäre DNA (cpDNA) erhalten bleibt, während die paternale cpDNA nach der Zygotenbildung verschwindet. Des weiteren kann das relative Volumen des männlichen und weiblichen Cytoplasmas eine Rolle bei der (scheinbar) uniparentalen Vererbung spielen. So besitzt bei Säugern eine Samenzelle (Spermien) durchschnittlich 50–80 Mitochondrien, während eine Eizelle zwischen 100.000 und 100 Millionen Mitochondrien aufweist. Daraus resultiert die lange gehegte Annahme, daß bei Höheren Tieren und Menschen keine männliche (mitochondriale DNA) vererbt wird und somit mtDNA als rein maternal vererbt anzusehen ist. Neuere Studien zeigten nun daß es durchaus zu einer Mischung väterlicher und mütterlicher mtDNA kommt. Eine interessante Modifikation der rein uniparentalen Vererbung stellt die doppelt-uniparentale Vererbung dar. Ein Beispiel hierfür findet sich in der Eßbaren Miesmuschel (Mytilus edulis). Bei diesem Organismus ist die Vererbung von Mitochondrien-Typen vom Geschlecht abhängig. Weibliche Nachkommen empfangen ausschließlich prädominante maternale mtDNA, die sie dann auch in ihre Eier übertragen, während männliche Nachkommen sowohl männliche als auch weibliche mtDNA erhalten, jedoch lediglich den männlichen mtDNA-Typ in Samen weitergeben. Hingegen ist die Vererbung der mitochondrialen DNA bei Hefe als biparental anzusehen, da während der Fusion haploider Zellen beide paarende Zellen gleiche Mengen an mtDNA beisteuern. Auch in manchen Pflanzen treten Pollen-Chloroplasten in die Zygote über, und es kommt zu einer biparentalen Vererbung. Zudem kann es vorkommen, daß die plastidäre und mitochondriale DNA vom jeweils anderen Elternteil vererbt werden. Bei der Banane (Musa acuminata; Bananengewächse) unterliegt die mtDNA einer uniparental paternalen und die cpDNA einer uniparental maternalen Vererbung. Bei der Kiwi (Actinidia deliciosa; Strahlengriffel) verläuft die Vererbung gerade andersherum.

S.Gä.

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