Genomevolution bei Pflanzen

Dynamiken im pflanzlichen Erbmaterial

Author: Dr. Christiane Kiefer

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : essentials

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

About this book

Die Zellen eines jeden Lebewesens enthalten die Erbinformation in Form von DNA, auch Genom genannt, welche zu einem Großteil Aussehen und Funktion eines Organismus bestimmt. Auch bei Pflanzen ist das nicht anders. Die Erbinformation ist nicht statisch, sondern verändert sich mit großer Dynamik. In diesem essential erhalten Sie einen breiten Überblick über die Prozesse, welche das Pflanzengenom im Laufe der Evolution verändern. Was ist Polyploidie und warum kann sie die Entstehung von Genen mit neuen Funktionen fördern? Warum sind manche Pflanzengenome riesig und andere dagegen winzig, obwohl sie nahezu gleich viele Gene enthalten? Und welche Einblicke gewährt uns das Zeitalter genomischer Studien in die Veränderlichkeit und Flexibilität der Erbsubstanz?

Frontmatter

Kapitel 1. Das pflanzliche Genom und seine Vererbung

Zusammenfassung

Die Gesamtheit der Erbinformation eines Organismus wird als Genom bezeichnet und wird in der Form von DNS bzw. DNA gespeichert. In Pflanzenzellen finden sich neben dem Genom im zellkern noch zwei weitere Genome, nämlich in den Plastiden und Mitochondrien, was durch die Endosymbiontentheorie erklärt werden kann. Die DNA verändert sich ständig durch Mutationen, welche einzelne DNA Bausteine, aber aucch große Abschnitte von Chromosomen betreffen können. Ein Genom ist daher nicht statisch sondern verändert sich höchst dynamisch.

Christiane Kiefer

Kapitel 2. Polyploidisierung und ihre Effekte auf das pflanzliche Genom

Zusammenfassung

Zahlreiche Pflanzen besitzen in ihren Zellen nicht nur zwei Kopien ihres Genoms sondern ein Vielfaches davon. Diese Vervielfältigung wird als Polyploidisierung bezeichnet. Polyploidisierung kann durch Hybridisierung (Allopolyploidisierung) oder durch unreduzierte Geschlechtszellen (Autopolyploidisierung) entstehen. Da mit den vielfachen Kopien des Genoms auch alle Gene mehrfach vorhanden sind entsteht Raum zur Evolution von Genen mit neuer oder veränderter Funktion.

Christiane Kiefer

Kapitel 3. Strukturelle Chromosomenmutationen

Zusammenfassung

Im Laufe der Evolution kann es zu strukturellen Chromosomenmutationen kommen, wie z. B. reziproken Translokationen oder Inversionen. Diese dynamischen Prozesse können auch Artbildungsprozesse unterstützen.

Christiane Kiefer

Kapitel 4. Repetitive Elemente und das Pflanzengenom

Zusammenfassung

Bei Pflanzen besteht ein großer Teil des Genoms aus repetitiven Elementen. Dies sind DNA-Abschnitte unterschiedlicher Länge, welche in zahlreichen Kopien vorliegen. Sie tragen maßgeblich zu den starken Größenunterschieden zwischen Pflanzengenomen bei und können ja nach Position auch die Aktivität von Genen beeinflussen.

Christiane Kiefer

Kapitel 6. Im Zeitalter von Genomsequenzierung und Pangenomics

Zusammenfassung

Unter Genomsequenzierung versteht man die Entschlüßelung des Erbgutes eines Organismus. Während dies vor 20 Jahren noch eine Aufgabe für internationale Zusammenschlüsse von Forschungsgruppen war ist es heute vergleichsweise einfach – und auch erheblich günstiger – ein Genom zu sequenzieren. Die damit verfügbaren Datenmengen bieten völlig neue Einblicke in die Evolution der Erbsubstanz.

Christiane Kiefer

Backmatter

Title: Genomevolution bei Pflanzen
Author: Dr. Christiane Kiefer
Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-33025-5
Print ISBN: 978-3-658-33024-8
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-33025-5

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Table of Contents

Frontmatter

Kapitel 1. Das pflanzliche Genom und seine Vererbung

Kapitel 2. Polyploidisierung und ihre Effekte auf das pflanzliche Genom

Kapitel 3. Strukturelle Chromosomenmutationen

Kapitel 4. Repetitive Elemente und das Pflanzengenom

Kapitel 6. Im Zeitalter von Genomsequenzierung und Pangenomics

Backmatter