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Heterogametie auch Digametie bezeichnet die Geschlechtsbestimmung des Nachwuchses durch Bildung von zwei verschiedenen g

Heterogametie

Heterogametie (auch Digametie) bezeichnet die Geschlechtsbestimmung des Nachwuchses durch Bildung von zwei verschiedenen geschlechtsspezifischen Gameten mit unterschiedlichen Geschlechtschromosomen. Alternative dazu ist die Geschlechtsbestimmung durch Umweltfaktoren, häufig durch die Temperatur. Bei Arten, bei denen das Geschlecht der Individuen ausschließlich durch Umweltfaktoren bestimmt wird, sind also Männchen und Weibchen genetisch gleich, es gibt keine Geschlechtschromosomen.

Falls in den Gameten eines Geschlechts gleiche Geschlechtschromosomen vorliegen, spricht man von Homogametie.

Bei der Heterogametie sind zwei Fälle unterscheidbar: Entweder sind die Nachkommen mit zwei unterschiedlichen Geschlechtschromosomen, d. h. die heterogametischen Nachkommen, männlichen Geschlechts. In diesem Fall werden die Geschlechtschromosomen mit X und Y bezeichnet. Nachkommen mit der Kombination XY werden also zu Männchen, solche mit der Kombination XX (als homogametisch bezeichnet) zu Weibchen. Alternativ kann auch nur ein einzelnes Geschlechtschromosom entweder vorhanden sein oder fehlen (mit dem Zeichen Null, 0, bezeichnet); dann ergibt die Kombination X0 ein Männchen, XX ein Weibchen. Ein solches XY-System der Geschlechtsbestimmung ist typisch für alle Säugetiere, also auch den Menschen.

Alternativ dazu können die heterogametischen Nachkommen nicht zu Männchen, sondern zu Weibchen werden. In diesem Fall werden, zur leichteren Unterscheidung, die Geschlechtschromosomen mit Z und W bezeichnet. Die Kombination ZZ ergibt hier männlichen Nachwuchs, ZW ergibt weiblichen. Auch hier ist, als weitere Möglichkeit eine Variante mit nur einem Geschlechtschromosomen möglich, dann ergibt Z0 weiblichen Nachwuchs. Das ZW-System der Geschlechtsbestimmung ist typisch für alle Vögel und die meisten Reptilien. Ob sich das XY-System der Säugetiere aus einem ursprünglichen ZW-System entwickelte, d. h. die Geschlechtschromosomen letztlich zueinander homolog sind, oder ob beide unabhängig voneinander evolvierten, ist bis heute wissenschaftlich umstritten.

Bei den Knochenfischen und den Amphibien kommen, in verschiedenen Arten und Verwandtschaftsgruppen, XY- und ZW-Systeme der Geschlechtsbestimmung nebeneinander vor, teilweise auch innerhalb derselben Familie; dies deutet auf eine gewisse genetische Labilität und zahlreichen Umkehrungen (Reversionen) der Merkmalsausprägung während der Evolution hin. Bei der Buntbarsch-Gattung Tilapia und einigen anderen existieren sogar beide Systeme parallel zueinander, wobei je nach Art das eine oder das andere ausschlaggebend sein kann. Bei der Froschart Rana rugosa wurden sogar beide innerhalb derselben Art nachgewiesen, wobei je nach Population ein anderes geschlechtsdeterminierend wirkt.

In der Evolution sind die Geschlechtschromosomen letztlich aus Autosomen hervorgegangen, was zuerst der Genetiker Hermann Joseph Muller postulierte. Bei den Pflanzen, bei denen normalerweise keine Geschlechtschromosomen vorkommen, wurde jüngst in wenigen Fällen, so bei der Gattung Papaya, ein geschlechtsspezifischer Anhang an einem Chromosomen entdeckt, der hier männliche Nachkommen bewirkt (also dem XY-System entspricht). In nicht wenigen Fällen kann eine genetische Geschlechtsdetermination durch Umweltfaktoren modifiziert oder umgekehrt werden; dadurch können Nachkommen mit uneindeutigem Geschlecht (Hermaphroditismus oder Gynandromorphismus) resultieren.

Gemäß Haldanes Regel ist, wenn bei Hybriden ein Geschlecht unfruchtbar (steril) bleibt, dies in der überwiegenden Anzahl der Fälle das heterogametische Geschlecht. Der Grund dafür ist unklar, es werden nach wie vor verschiedene Theorien diskutiert.

Der Begriff ist nicht mit Heterogamie zu verwechseln.

Quellen Bearbeiten

  • Volker Blüm: Vertebrate Reproduction. A Textbook. Springer Verlag Berlin etc. 1986. ISBN 978 3 540 16314 5, Kap. 3.1.4 Determination of the Sexes.
  • Tariq Ezaz, Rami Stiglec, Frederic Veyrunes, Jennifer A. Marshall Graves (2006): Relationships between Vertebrate ZW and XY Sex Chromosome Systems. Current Biology 16 (17): R736-R743. doi:10.1016/j.cub.2006.08.021
  • G. Sander van Doorn & Mark Kirkpatrick (2010): Transitions Between Male and Female Heterogamety Caused by Sex-Antagonistic Selection. Genetics 186: 629–645. doi:10.1534/genetics.110.118596
  • Christoph Eggert (2004): Sex determination: the amphibian models. Reproduction Nutrition Development 44: 539–549. doi:10.1051/rnd:2004062
  • Boris Vyskot & Roman Hobza (2004): Gender in plants: sex chromosomes are emerging from the fog. Trends in Genetics 20 (9): 432–438. doi:10.1016/j.tig.2004.06.006

Weblinks Bearbeiten

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Heterogametie auch Digametie bezeichnet die Geschlechtsbestimmung des Nachwuchses durch Bildung von zwei verschiedenen geschlechtsspezifischen Gameten mit unterschiedlichen Geschlechtschromosomen Alternative dazu ist die Geschlechtsbestimmung durch Umweltfaktoren haufig durch die Temperatur Bei Arten bei denen das Geschlecht der Individuen ausschliesslich durch Umweltfaktoren bestimmt wird sind also Mannchen und Weibchen genetisch gleich es gibt keine Geschlechtschromosomen Falls in den Gameten eines Geschlechts gleiche Geschlechtschromosomen vorliegen spricht man von Homogametie Bei der Heterogametie sind zwei Falle unterscheidbar Entweder sind die Nachkommen mit zwei unterschiedlichen Geschlechtschromosomen d h die heterogametischen Nachkommen mannlichen Geschlechts In diesem Fall werden die Geschlechtschromosomen mit X und Y bezeichnet Nachkommen mit der Kombination XY werden also zu Mannchen solche mit der Kombination XX als homogametisch bezeichnet zu Weibchen Alternativ kann auch nur ein einzelnes Geschlechtschromosom entweder vorhanden sein oder fehlen mit dem Zeichen Null 0 bezeichnet dann ergibt die Kombination X0 ein Mannchen XX ein Weibchen Ein solches XY System der Geschlechtsbestimmung ist typisch fur alle Saugetiere also auch den Menschen Alternativ dazu konnen die heterogametischen Nachkommen nicht zu Mannchen sondern zu Weibchen werden In diesem Fall werden zur leichteren Unterscheidung die Geschlechtschromosomen mit Z und W bezeichnet Die Kombination ZZ ergibt hier mannlichen Nachwuchs ZW ergibt weiblichen Auch hier ist als weitere Moglichkeit eine Variante mit nur einem Geschlechtschromosomen moglich dann ergibt Z0 weiblichen Nachwuchs Das ZW System der Geschlechtsbestimmung ist typisch fur alle Vogel und die meisten Reptilien Ob sich das XY System der Saugetiere aus einem ursprunglichen ZW System entwickelte d h die Geschlechtschromosomen letztlich zueinander homolog sind oder ob beide unabhangig voneinander evolvierten ist bis heute wissenschaftlich umstritten Bei den Knochenfischen und den Amphibien kommen in verschiedenen Arten und Verwandtschaftsgruppen XY und ZW Systeme der Geschlechtsbestimmung nebeneinander vor teilweise auch innerhalb derselben Familie dies deutet auf eine gewisse genetische Labilitat und zahlreichen Umkehrungen Reversionen der Merkmalsauspragung wahrend der Evolution hin Bei der Buntbarsch Gattung Tilapia und einigen anderen existieren sogar beide Systeme parallel zueinander wobei je nach Art das eine oder das andere ausschlaggebend sein kann Bei der Froschart Rana rugosa wurden sogar beide innerhalb derselben Art nachgewiesen wobei je nach Population ein anderes geschlechtsdeterminierend wirkt In der Evolution sind die Geschlechtschromosomen letztlich aus Autosomen hervorgegangen was zuerst der Genetiker Hermann Joseph Muller postulierte Bei den Pflanzen bei denen normalerweise keine Geschlechtschromosomen vorkommen wurde jungst in wenigen Fallen so bei der Gattung Papaya ein geschlechtsspezifischer Anhang an einem Chromosomen entdeckt der hier mannliche Nachkommen bewirkt also dem XY System entspricht In nicht wenigen Fallen kann eine genetische Geschlechtsdetermination durch Umweltfaktoren modifiziert oder umgekehrt werden dadurch konnen Nachkommen mit uneindeutigem Geschlecht Hermaphroditismus oder Gynandromorphismus resultieren Gemass Haldanes Regel ist wenn bei Hybriden ein Geschlecht unfruchtbar steril bleibt dies in der uberwiegenden Anzahl der Falle das heterogametische Geschlecht Der Grund dafur ist unklar es werden nach wie vor verschiedene Theorien diskutiert Der Begriff ist nicht mit Heterogamie zu verwechseln Quellen BearbeitenVolker Blum Vertebrate Reproduction A Textbook Springer Verlag Berlin etc 1986 ISBN 978 3 540 16314 5 Kap 3 1 4 Determination of the Sexes Tariq Ezaz Rami Stiglec Frederic Veyrunes Jennifer A Marshall Graves 2006 Relationships between Vertebrate ZW and XY Sex Chromosome Systems Current Biology 16 17 R736 R743 doi 10 1016 j cub 2006 08 021 G Sander van Doorn amp Mark Kirkpatrick 2010 Transitions Between Male and Female Heterogamety Caused by Sex Antagonistic Selection Genetics 186 629 645 doi 10 1534 genetics 110 118596 Christoph Eggert 2004 Sex determination the amphibian models Reproduction Nutrition Development 44 539 549 doi 10 1051 rnd 2004062 Boris Vyskot amp Roman Hobza 2004 Gender in plants sex chromosomes are emerging from the fog Trends in Genetics 20 9 432 438 doi 10 1016 j tig 2004 06 006Weblinks Bearbeitenheterogametisch Spektrum Lexikon Biologie Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Heterogametie amp oldid 236847513