Gene, Genome, DNA: Diese Worte haben sich in unseren täglichen Nachrichtenkreislauf und in unser Bewusstsein geschlichen, aber was sie tatsächlich bedeuten, bleibt oft unklar. In diesen Lektionen möchten wir Ihnen nicht nur das Biologie-Einmaleins erklären, was ein Genom ist, sondern Ihnen auch zeigen, warum Sie sich bereits für Genomik interessieren - vielleicht in einer Weise, die Ihnen gar nicht bewusst war. Interessiert es Sie, woher Ihre Nahrung kommt, welche gesundheitlichen Probleme Sie am ehesten entwickeln, welche Fische sich Ihr Aquarium am erfolgreichsten teilen werden? Genome sind ein Schlüssel, um eine bessere Antwort auf diese und andere alltägliche Fragen zu finden.

Vielleicht haben Sie die DNA schon einmal auf verschiedene Weise dargestellt gesehen: eine verdrehte Leiter, ein Gewirr von Schnüren, eine Reihe von schlampigen X-Formen, eine Reihe von Buchstaben. Aber was macht die DNA eigentlich und wie hängt sie mit den Genen und dem Genom zusammen? Wie gelingt es den Wissenschaftlern, von der Untersuchung der physischen Struktur des Genoms zum Verständnis seiner Funktionsweise überzugehen? Dieses Modul wird Ihnen helfen, sich mit diesen Ideen vertraut zu machen.

Oft hören wir von Genen nur, wenn etwas schief läuft - wenn Mutationen, Fehler in der DNA-Sequenz, eine Krankheit wie Mukoviszidose verursachen. Aber was passiert in unseren Zellen, das von einer Mutation in der DNA zu den körperlichen Symptomen einer Krankheit führt? Warum führen manche Mutationen zu positiven Ergebnissen oder zu gar keiner Veränderung? Um diese Fragen zu beantworten, schauen wir uns genauer an, wie die Informationen von den Genen über die RNA und die Proteine bis hin zu all den physischen Strukturen und Prozessen fließen, die das Leben ausmachen.

Wenn alle Zellen in allen Geweben und Organen unseres Körpers das gleiche Genom haben, wie kommt es dann, dass sie so unterschiedlich aussehen können? Woher weiß eine Haarzelle, eine weiße Blutzelle oder eine Gehirnzelle, was sie tun oder wohin sie gehen soll? Die Antwort kann gefunden werden, wenn man über die Struktur des Genoms hinaus das Timing seiner Aktivitäten betrachtet. Die Erkenntnis, dass die im Genom gespeicherten Informationen auf flexible Weise genutzt werden können, zeigt uns, wie sich Lebewesen im Laufe der Zeit entwickeln und verändern können.

Sie haben vielleicht schon von "Natur gegen Erziehung" oder der modernen Antwort "Natur UND Erziehung" gehört Aber wie wirkt die "Erziehung", also die Umwelt, auf das Genom? Können die biologischen Auswirkungen von Erfahrungen von einer Generation an die nächste weitergegeben werden? Und was hat das alles mit alltäglichen Fragen wie unserer körperlichen und geistigen Gesundheit zu tun? Ein genauerer Blick auf zwei Mechanismen, die bei der Regulierung der Aktivität von Genen helfen, nämlich epigenetische Modifikationen und Transkriptionsfaktoren, liefert einige Antworten.

Die Welt ist ein großer und manchmal unverständlich komplexer Ort. Genauso wie kein Gen im Genom isoliert agiert, existiert auch kein Lebewesen auf diesem Planeten isoliert. In diesem letzten Modul des Kurses erforschen wir einige der reichhaltigen, komplizierten Interaktionen zwischen Lebewesen, ihren Genomen und der Welt, die sie umgibt.