Allel
Ausdruck für die unterschiedlichen Zustandsformen eines Gens (Erbanlage). Jedes Individuum besitzt von jedem Gen zwei Allele: eines vom Vater und eines von der Mutter. In einer Bevölkerung existieren viele unterschiedliche, normale Formen eines Allels. Sind beide Genallele bei einem Individuum identisch, wird dies als homozygot (-> Homozygotie) bezeichnet, sind beide Allele unterschiedlich als heterozygot (-> Heterozygotie).

Allelfrequenz
Häufigkeit eines bestimmten Allels in einer Bevölkerung.

Amplifikation, genetische
Bezeichnung für eine Vervielfachung eines Gens am gegebenen Genort.

Aneuploidie
Abweichung von der normalen Chromosomenzahl von 46 Chromosomen. Der Mensch besitzt 23 Chromosomenpaare. 22 sog. Autosomen (Körperchromosomen), und ein Paar Gonosomen (Geschlechtschromosomen); immer ein mütterliches und ein väterliches.

Anlageträger
Klinisch häufig symptomfreier Träger einer Mutation (Genveränderung) in nur einem Allel eines Gens (Erbanlage). Man nennt dies Heterozygotie. Zur klinischen Krankheitsmanifestation kommt es bei autosomal rezessiven Erkrankungen nur, wenn auf beiden Allelen eines Gens die Mutation vorhanden ist.

Antizipation
Darunter versteht man die immer frühere Manifestation eines Erbleidens in aufeinanderfolgenden Generationen.

Autosom
Nennt man die 22 Chromosomenpaare außer X- und Y-Chromosom.

Blastozyste
Frühes Embryonalstadium, in welchem die Morula sackartig mit einer Zellschicht ausgekleidet ist.

Blotting
Transfer (Übertragung) von Makromolekülen (Proteine; Nukleinsäuren) von einem Gel auf eine Membran, an der sie sich fixieren.

Chromatide
konforme Kopien eines Chromosomes, die im Verlauf des Zellzyklus (Metaphase) sichtbar werden und sich in der sog. Anaphase des Zellzyklus trennen.

Chromosom
Träger der Erbinformation. Besteht aus einem DNA-Faden auf dem linear die Gene (Erbanlagen) angeordnet sind sowie strukturbildenden Proteinen. Der Mensch besitzt 23 Chromosomenpaare (diploider Chromosomensatz); 22 Autosomenpaare und ein Gonosomenpaar (Geschlechtschromosomen X und Y).

Chromosomenaberration
Abweichung von der normalen Chromosomenanzahl (siehe oben) und /oder von der normalen Chromosomenstruktur.

Codon
Nucleotidtriplett (genetische Informationseinheit aus 3 DNA-Bausteinen = Nukleinsäuren), das für eine bestimmte Aminosäure codiert oder das Ende der Translation markiert. (Translation: Übersetzung der an Nukleinsäuren gebundenen genetischen Information in ein Eiweiß).

Compound-Heterozygotie
Auf beiden Allelen eines Gens bestehen unterschiedliche Mutationen für eine rezessive Erkrankung.

Contiguous Gene Syndrome
Komplexer Symptomenkomplex, der durch unterschiedliche Mikrodeletionen in einem DNA-Abschnitt entsteht, der sich über mehrere aneinandergrenzende Gene erstreckt, die unabhängig voneinander zu dem Symptomenkomplex beitragen.

Crossing-over
Reziproker Austausch von genetischem Material zwischen homologen (gleichartigen) Chromosomen während der Meiose (Keimzellreifung). Dieser Vorgang ist für Rekombinationen verantwortlich.

Disomie, uniparentale
Bedeutet das Vorliegen von zwei homologen Chromosomen (z.B. beide Chromosomen 14) oder auch Chromosomenabschnitten (partielle Disomie), die beide von nur einem Elternteil abstammen.

Deletion
Verlust eines DNA-Abschnittes innerhalb eines Chromosomes oder Gens unterschiedlicher Größe.

Denaturierung
Auflösung der Doppelstrangstruktur der DNA in Einzelstränge durch z.B. Hitze oder Alkalisierung. Bei einzelsträngiger Nukleinsäure versteht man darunter den Verlust der Sekundär- und Tertiärstruktur.

De novo Mutation
Mutation, die nicht von einem Elternteil geerbt, sondern neu aufgetreten ist.

DNA/DNS
(Desoxyribonucleic Acid/Desoxyribonuklein-Säure) Die DNA setzt sich aus zwei Nukleotidketten, die aus Zucker, Phosphat und vier verschiedenen Basen bestehen, zusammen. Die beiden Ketten sind zu einer Doppelhelix verbunden. Die DNA ist der Träger der Erbinformation aller belebten Materie (sowohl im Tier- als auch im Pflanzenreich und bei Bakterien).

DNA-Methylierung
Beim Menschen werden an Cytosin-Basen, die von Guanin-Basen gefolgt werden, Methylreste angehängt (es entsteht 5-Methylcytosin). Dieses Methylierungsmuster kann über mehrere Zellteilungen beibehalten werden und spielt eine wichtige, im einzelnen noch nicht geklärte Rolle bei der Genexpression. Etliche Gene sind für beide Geschlechter unterschiedlich methyliert.

Duplikation
Verdoppelung eines Chromosomensegmentes, eines Gens, bzw. eines Abschnittes eines Gens.

Exon
Informationstragender (=Aminosäure kodierender) Abschnitt eines Gens für die Synthese eines bestimmten Proteins. Zwischen den Exons liegen die nicht-informationstragenden Abschnitte eines Gens; die Introns.

Expression
Vorgang, bei dem durch Transkription eines Gens mRNA (=messenger RNA; Boten-RNA) synthetisiert wird und anschließend diese durch den Prozess der Translation in das entsprechende Protein übersetzt wird.

Expressivität
Ausmaß und Art der phänotypischen (äußeres Erscheinungsbild) Ausprägung eines Gens. Die Expressivität von Genen ist unterschiedlich stark.

FISH
Fluorescenz in situ Hybridisierung: Hybridisierung (Anlagerung) eines Fluorescenz-Farbstoff-markierten DNA-Fragmentes an die Metaphasechromosomen. Es kann die Lokalisation dieses DNA-Fragmentes innerhalb des Genoms bestimmt werden, aber auch Veränderungen innerhalb des Bereiches (Deletionen, Duplikationen, Translokationen) können dargestellt werden. Diese Methode ermöglicht eine rasche Aussage über numerische und strukturelle Chromosomenanomalien.

Gelelektrophorese
Durch ihre elektrische Ladung wandert die DNA im elektrischen Feld. Auf einer geeigneten Matrix (Agarose oder Polyacrylamid) wandern DNA-Moleküle gemäß ihrem Molekulargewicht und können daher der Größe nach aufgetrennt werden.

Gen
DNA-Sequenz auf einer Erbanlage, die für die Synthese eines funktionellen Produktes, meist eines Proteins die Informationen enthält.

Genkopplung
Auf demselben Chromosom liegende Gene bezeichnet man als gekoppelt, wenn sie gemeinsam an die Folgegeneration weitergegeben werden.

Genom
Die gesamte Erbsubstanz eines Organismus.

Genomische Prägung
Unterschiedliche Expression bestimmter Gene, in Abhängigkeit davon, ob sie auf dem väterlichen oder mütterlichen Gen lokalisiert sind.

Genotyp
Bezeichnet die genetische Konstitution eines Individuums.

Gentherapie
Behandlung einer Krankheit durch Einschleusen eines Gens in einen Organismus. Unterschiedliche Strategien befinden sich z.Z. im Experimentalstadium.

Gonosomen
Menschliche Geschlechtschromosomen X und Y. (XX=weiblich; XY = männlich)

Heterochromatin
Bereiche des Genoms mit DNA in hyperkondensierter Form, die nicht exprimiert wird und verzögert repliziert. Man unterscheidet zwischen konstitutivem Heterochromatin (Zentromer und kurzer Arm bei bestimmten akrozentrischen Chromosmen) und fakultatives Heterochromatin.

Heterozygotie
Vorhandensein verschiedener Allele an einem bestimmten Genort eines homologen Chromosomenpaares.

Homozygotie
Vorhandensein gleicher Allele an einem bestimmten Genort eines homologen Chromosomenpaares.

Hybridisierung
Die komplementäre Paarung eines RNA- und eines DNA-Stranges bzw. zweier verschiedener DNA- bzw.RNA-Stränge miteinander. Das doppelsträngige Produkt nennt man Hybrid.

Imprinting, genomisches
Eine in der frühen Embryonalentwicklung stattfindende Prägung bestimmter Gene, die zu unterschiedlicher Genaktivität führt, in Abhängigkeit davon, ob die Gene mütterlicher oder väterlicher Herkunft sind. Einige Gene sind nur auf dem mütterlichen, andere nur auf dem väterlichen Chromosom aktiv. Dem Imprinting zugrunde liegt die Methylierung der DNA.

Imprinting-Mutation
Manche Krankheiten werden durch eine abnorm verstärkte oder verminderte Methylierung ausgelöst. Mutationen, die eine gestörte Methylierung verursachen, heißen Imprinting-Mutationen.

Indexpatient
Betroffenes Familienmitglied, bei dem zunächst eine molekulargenetische (biochemische) Diagnostik durchgeführt wird. Erst nach Identifikation der krankheitsauslösenden Mutation bei dem Indexpatient werden weitere Familienmitglieder gezielt auf diese Mutation hin untersucht.

Intron
DNA Abschnitt, der keine Information für die Proteinsynthese enthält. Introns liegen zwischen codierenden Exons.

Inversion
Umbau innerhalb eines Chromosoms durch zwei Bruchereignisse und Inversion (Drehung um 180°) des dazwischen liegenden Chromosomenabschnitts. Wenn das Zentromer innerhalb des invertierten Abschnitts liegt, spricht man von einer perizentrischen, ist das Zentromer nicht betroffen, von einer parazentrischen Inversion.

Karyotyp
Chromosomensatz eines Individuums (46,XX = weiblich; 46,XY = männlich).

Karyogramm
Darstellung der Chromosomen einer Zelle, geordnet nach den homologen Chromosomenpaaren zur Analyse der Chromosomen

Keimbahnmutation
Mutationen, die in den Keimzellen (Eizelle oder Spermium) eines Individuums entstanden sind. Bei Vererbung an die nächste Generation ist diese Mutation in allen Körperzellen – also auch in den Keimbahnzellen – enthalten.

Klonierung, molekulare
Rekombination eines definierten Fragments des Genoms mit einem Vektor innerhalb einer Zelle. Das rekombinierte Genfragment wird in allen von der Ursprungszelle abstammenden Zellen autonom repliziert, dadurch ist die Gewinnung spezifischer DNA in unlimitierter Menge möglich.

Konduktorin
Eine Frau, die eine Krankheitsanlage von der vorausgehenden Generation an die nächste überträgt, ohne selbst Symptome der betreffenden Krankheit zu zeigen. Dies trifft insbesondere für X-chromosomal vererbte Erkrankungen wie die Hämophilie A zu. Rein statistisch betrachtet besteht für Söhne eine Wahrscheinlichkeit, das mutierte X-Chromosom zu erben und die entsprechende Krankheitssymptomatik zu entwickeln. Die Wahrscheinlichkeit liegt bei 50% für Töchter, wieder klinisch unauffällige Konduktorinnen zu sein.

Locus
DNA-Abschnitt auf einem Chromosom, der durch seinen Informationsgehalt definiert ist, bzw. durch seine Sequenz.

Loss of Heterozygosity (LOH)
Verlust des einen Allels (von zweien) für einen polymorphen Locus auf einem Chromosom.

Meiose
Bezeichnung für die zwei Zellteilungen während der Gametogenes (Keimzellreifung). Die erste Zellteilung, bei welcher es zu Rekombinationen kommen kann, heißt Reduktionsteilung, die zweite wird als Aequatorial-Teilung bezeichnet.

Methylierung der DNA
Durch eine Methylgruppe können Nukleotidpaare mit der Sequenz Cytosin-Guanin in der Zelle modifiziert sein. Diese Methylierung führt im Regelfall zur Bildung von inaktivem Chromatin. Eine weitere Konsequenz ist eine erhebliche Erhöhung der Mutationsrate des Cytosins: über 30 Prozent der krankheitsverursachenden Punktmutationen gehen auf methylierte Cytosin-Reste zurück.

Mikrodeletion
Lichtmikroskopisch in der Regel nicht erkennbare, sehr kleine Deletion (< 2Mb Megabasen). Der Nachweis gelingt durch FISH und molekulargenetische Methoden.

Mikrosatelliten
Zwei bis vier Basenpaare lange, repetitive DNA-Abschnitte, die über das gesamte Genom verteilt sind. Sie sind häufig polymorph und können daher z.B. für Abstammungsanalysen verwendet werden.

Mismatch Repair
Falsche Basenpaarungen (mismatch) entstehen durch Replikationsfehler. Durch spezifische Enzymsysteme werden diese Fehler normalerweise anschließend repariert.

Monogene Erbleiden
Erkrankung, die durch eine Mutation in einem einzigen bestimmten Gen verursacht werden. Etwa 10.000 verschiedene monogene Erkrankungen sind bisher beschrieben worden.

Monosomie
Fehlen eines Chromosoms eines homologen Paares, bzw. nur eines Chromosomenabschnitts (partielle Monosomie).

mRNA
Boten-RNA; entsteht als einzelsträngige Ribonukleinsäurekette im Zellkern, wenn die in den Genen kodierte Information angelesen wird (Transkription). Die mRNA wandert durch die Kernhülle ins Cytoplasma zu den Ribosomen, an denen die mRNA-Information abgelesen und in die Aminosäure-Sequenz eines Proteins übersetzt wird (Translation).

Mutation
Dauerhafte Veränderung in der DNA-Sequenz, die an Tochterzellen weitergegeben wird.

• Generative Mutation
  Mutation in den Keimzellen eines Individuums. Bei Vererbung ist sie in allen Körper- und Keimbahnzellen des Kindes nachweisbar.
• Induzierte Mutation
  Mutation (Veränderung des genetischen Materials) durch exogene Einflüsse (z.B. Chemikalien, Viren, Strahlung).
• Missense-Mutation
  Durch den Austausch einer einzelnen Base in der DNA-Sequenz kann es zum Einbau einer falschen Aminosäure in ein Protein kommen.
• Neumutation
  Eine Mutation, die in vorhergehenden Generationen nicht vorhanden war. Ist diese Mutation in den Keimzellen eines Elternteils entstanden, ist sie in allen Zellen eines Individuums nachweisbar, und es kommt zur vollen Manifestation des entsprechenden Krankheitsbildes. Ist sie in der frühen Embryonalentwicklung entstanden (somatische Mutation), sind nur die Zellen bestimmter Gewebe betroffen (Mosaik).
• Nonsense-Mutation
  Eine Mutation, bei der durch den Austausch einer einzigen Base in der DNA-Sequenz ein Stop-Codon entsteht. Dadurch kommt es in der Proteinbiosynthese zum vorzeitigen Kettenabbruch. Es resultiert ein verkürztes, funktionsloses bzw. in der Funktion minderwertiges Protein.
• Punktmutation
  Geringfügige Veränderung der DNA-Sequenz. Unter Umständen der Austausch nur eines einzigen Nukleotids.
• Splice-Site-Mutation
  Exons und Introns eines Gens sind durch spezifische DNA-Sequenzen markiert, die sog. Exon-Intron-Grenze. Wird in der Basenabfolge dieser Erkennungssequenz eine wichtige Base ausgetauscht, wird dieses Exon im Endeffekt für die Eiweißsynthese nicht berücksichtigt. Es resultiert ein verändertes Protein.
• Dynamische Mutation (Verlängerung von Nukleotidtripletts)
  Ketten von identischen Nukleotidtripletts (Triplett-Wiederholungen) kommen im Genom an verschiedenen Stellen vor. Die Anzahl der Tripletts in einer Wiederholungskette ist in der Bevölkerung variabel, jedoch auf eine bestimmte Normalanzahl begrenzt. Normalerweise treten in der Generationenabfolge intrafamiliär nur geringe Abweichungen auf. Durch einen bisher nicht aufgeklärten Mechanismus kann die Anzahl dieser Tripletts sich über den Normalbereich hinaus erweitern. Durch eine Triplettverlängerung (Repeatverlängerung) über einen bestimmten Schwellenwert hinaus können Krankheiten ausgelöst werden, wenn das Triplett innerhalb eines Gens liegt (z.B. Chorea Huntington). Nach Überschreiten der kritischen Triplettanzahl kann sich die Anzahl von Generation zu Generation erweitern. Man spricht dann von dem Phänomen der Antizipation.

Nukleotidtriplett
Folge von drei Nukleotiden, z.B. CAG, genannt Codon. In den Kodierbereichen der DNA oder mRNA stellen Basentripletts die Kodiereinheit für eine Aminosäure dar.

PCR-Methode (Polymerasekettenreaktion)
Technik zur In-vitro-Amplifikation: Vervielfältigung einer kurzen DNA-Sequenz mit Hilfe von DNA-Polymerasen.

Penetranz
Wahrscheinlichkeit (in Prozent angegeben) mit der sich eine Genmutation in Individuen manifestiert, also Symptome erkennbar sind.

Polygenie
Krankheiten oder Fehlbildungen, die durch das Zusammenwirken mehrerer prädisponierender Gene entstehen.

Polymorphismus
Vorkommen von mindestens zwei unterschiedlichen Allelen eines Gens in der Bevölkerung. Die verschiedenen Genotypen beruhen auf DNA-Sequenzvarianten, die in einer bestimmten Häufigkeit (> 1%) in der Bevölkerung vorkommen.

Primer
Künstlich hergestelltes, kurzes Oligonukleotid, das sich spezifisch an eine Einzelstrang-DNA-Sequenz anlagert. Mit einer DNA-Polymerase wird die Synthese des komplementären Stranges gestartet.

Promotor
DNA-Region eines Gens, die die Fixationsstelle für die spezifische RNA-Polymerase und die Regulationsproteine für die Transkription enthält. Dieser Steuerungsbereich enthält Erkennungs-Sequenzen für die Transkriptions-Enzyme.

Pseudogen
Eine DNA-Sequenz, die nicht exprimiert wird, aber weitgehend homolog mit dem aktiven Gen ist. Ein Pseudogen entsteht durch eine Duplikation/Mutation oder Retrotranskription. Strukturelle Modifikationen blockieren die Expression.

Replikation
Um die Weitergabe der gesamten genetischen Information an die Tochterzelle zu gewährleisten, muss der Chromosomensatz vor jeder Zellteilung mit Hilfe von spezifischen Enzymen identisch verdoppelt werden.

Restriktionsenzyme
Endonukleasen (Enzyme), die bestimmte Nukleotidsequenzen auf doppelsträngiger DNA erkennen und den Strang an dieser Stelle durchschneiden.

RFLP (Restriktions-Fragment-Längen-Polymorphismus)
Gebräuchliche Abkürzung für den individuellen Polymorphismus der DNA-Fragmentlängen zwischen zwei Schnittstellen einer Endonuklease. RFLPs entstehen durch Ausfall oder Entstehen von zusätzlichen Schnittstellen von Restriktionsenzymen.

Retroviren
Viren, deren Erbmaterial aus RNA besteht. Diese wird erst in den Wirtzellen in DNA umgeschrieben.

Sequenzanalyse / Sequenzierung
Bestimmung der Abfolge der Bausteine eines polymeren Moleküls (DNA-/RNA-Nukleotidsequenz / Proteine-Aminosäuren) durch ein automatisiertes Verfahren.

Sequenzgelelektrophorese
Methode zur Analyse der Nukleotidsequenz von kurzen einzelsträngigen DNA-Fragmenten, die in einem Polyacrylamidgel oder in einer mit Polymer gefüllten Kapillare entsprechend ihrer Länge und Nukleotidsequenz aufgetrennt und nachgewiesen werden.

Somatische Mutation
Auftreten einer Mutation nach der Befruchtung. In diesem Fall sind in der Regel nicht alle Gewebe des entstehenden Individuums von der Mutation betroffen, wie dies bei einer Keimbahnmutation der Fall ist.

Sonde
Nukleinsäure-Sequenz von mindesten 15 Nukleotiden, homolog zu einer DNA- oder RNA-Sequenz mit welche sie hybridisiert.

Spleissen (Splicing)
Mechanismus, der vor der Translation die Exzision der Introns und das Zusammenfügen der Exons bewirkt.

Transkription
Umschreibung der DNA in RNA.

Translation
Nach der Transkription wird die auf messenger RNA umgeschriebene Information am ribosomalen Proteinsyntheseapparat abgelesen und über die transfer RNA in die entsprechende Aminosäure-Sequenz übersetzt.

Translokation
Chromosomale Strukturveränderung durch Umlagerung eines Chromosomenabschnittes auf ein nicht homologes Chromosom.

Trinukleotidwiederholung
Mehrfache Wiederholung in Folge einer DNA-Sequenz aus 3 Nukleotiden (z.B. CAG).

Trophoblast
Extraembryonales, aber ausschließlich vom Feten abstammendes Material. Dieses Gewebe (auch Chorionzotten genannt) verbindet sich mit der Plazenta.

V
Zur Autoreplikation in Wirtszellen fähige Nukleotid-Sequenz

X-Inaktivierung
In der frühen Embryonalphase wird eines der beiden X-Chromosome in den somatischen Zellen weiblicher Individuen nach dem Zufallsprinzip inaktiviert.

YAC
Yeast Artificial Chromosome = künstliches Hefechromosom (siehe Vektor).

Zentromer
Einschnürung eines Chromosoms und Trennstelle zwischen kurzem (p) und langem (q) Arm eines Chromosoms.

Zygote
Diploide Zelle (doppelter Chromosomensatz), die durch die Fusion von zwei haploiden elterlichen Gameten (Keimzellen = Eizelle und Spermium) entsteht.