Mendels Genetik 1865 – Die Erbsenversuche
In diesem Artikel
Gregor Mendel hielt 1865 zwei Vorträge vor einem naturkundlichen Provinzverein und berichtete über seine Erbsenversuche. Niemand im Saal erkannte die Tragweite des Problems. Fünfunddreißig Jahre später sollten diese Vorträge als Beginn einer Wissenschaft gelten, die die gesamte Biologie neu ordnen würde. Dieser Artikel erläutert anhand von Quellen, was Mendel tat und was nicht, sowie die sechs am häufigsten wiederholten Irrtümer über ihn. Anschließend verfolgt er den Weg von der Erbse bis in die Krebsklinik.
Was Mendel tat, war der damaligen Biologie erstaunlich fremd: Lebewesen zählen. Die Botanik des 19. Jahrhunderts war beschreibend: Pflanzen wurden gezeichnet, eingeordnet und verglichen. Mendel zählte dagegen tausendfach die Nachkommen von Hybridpflanzen und betrachtete ihre Zahlenverhältnisse. Dieser heute alltäglich erscheinende Ansatz zeigte, dass Vererbung kein fortwährendes Vermischen ist, sondern die Neuverteilung getrennter Einheiten darstellt. Zuvor hatte man Vererbung mit dem Mischen von Farben verglichen; Mendel zeigte, dass sie eher dem erneuten Austeilen von Karten ähnelt.
Für die Onkologie ist diese Unterscheidung keineswegs abstrakt. Dass eine Mutter mit einer BRCA1-Mutation diese mit einer Wahrscheinlichkeit von genau fünfzig Prozent an ihr Kind weitergibt, folgt unmittelbar aus der Trennungsregel, die Mendel an Erbsen erkannte. Beratung bei erblichen Krebssyndromen, Stammbaumerstellung und Risikoberechnung beruhen auf einem 1865 geschaffenen Rahmen.
Zunächst sechs Richtigstellungen
Manche Aussagen über Mendel in türkischsprachigen Quellen verschieben Daten oder vermischen unterschiedliche Sachverhalte. Eine davon, die vierte, ist nicht bloß ein Datierungsfehler, sondern eine vollständig falsche Darstellung der Wissenschaftsgeschichte.
| Verbreitete Aussage | Richtigstellung |
|---|---|
| „Mendels Arbeit wurde 1865 veröffentlicht“ | 1865 ist das Jahr der Vorträge; sie fanden am 8. Februar und 8. März 1865 beim Naturforschenden Verein in Brünn (Brno). Der Artikel wurde 1866 veröffentlicht: Versuche über Pflanzen-Hybriden, Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn, Band IV, S. 3–47. |
| „Mehr als 20000 Erbsenpflanzen“ | Die häufig genannte Gesamtzahl beträgt etwa 28000 Pflanzen. Die Zahlen in Mendels eigenem Text messen jedoch unterschiedliche Dinge: Mehr als 10000 Pflanzen wurden sorgfältig untersucht, an 70 Pflanzen 287 künstliche Befruchtungen wurden vorgenommen; beim Versuch zur Samenform wurden von 253 Hybridpflanzen 7324 Samen gezählt. |
| „Mendel stellte drei Gesetze auf“ | Mendel formulierte keine nummerierten Gesetze. Die Einteilung in „erstes und zweites Gesetz“ stammt aus Lehrbüchern des 20. Jahrhunderts. Die Formulierung als Gesetze geht vor allem auf William Bateson und Thomas Hunt Morgan (1916) zurück. Manche Lehrbücher nennen zwei, andere drei Gesetze. |
| „Mendels Versuche widerlegten Lamarcks Theorie erworbener Eigenschaften“ | Falsch. Mendels Artikel nennt Lamarck kein einziges Mal – Darwin ebenso wenig. Er zitiert Forschende zur Kreuzung: Kölreuter, Gärtner, Herbert, Lecoq und Wichura. Die Weitergabe erworbener Eigenschaften untersuchte experimentell August Weismann(Keimplasmatheorie, 1892; Mäuseschwanzversuch, 1889). |
| „Die DNA-Struktur wurde in den 1940er-Jahren entdeckt“ | Hier werden zwei unterschiedliche Ereignisse vermischt. 1944: Avery, MacLeod und McCarty zeigten, dass das Erbmaterial DNA ist – sie bestimmten seine Identität. 1953: Watson und Crick entschlüsselten anhand der Röntgendaten von Franklin und Wilkins die doppelhelikale Struktur der DNA (Nature 171:737–738, 25. April 1953). |
| „Sutton und Boveri bewiesen, dass Erbfaktoren auf Chromosomen liegen“ | Sie bewiesen es nicht, sondern schlugen es vor. Sutton 1902–1903, Boveri 1904. Die Theorie stieß mehr als ein Jahrzehnt lang auf Widerstand. Den entscheidenden experimentellen Beleg lieferten die Fruchtfliegenversuche der Morgan-Gruppe; soll eine einzelne Arbeit genannt werden, ist es der 1916 erschienene Artikel von Calvin Bridges „Non-disjunction as Proof of the Chromosome Theory of Heredity“. |
Die vierte Zeile verdient besondere Aufmerksamkeit, denn dieser Fehler ist nicht harmlos. „Mendel widerlegte Lamarck“ verdichtet zwei unterschiedliche Debatten der Biologie des 19. Jahrhunderts zu einer einzigen Heldengeschichte. In Mendels Versuchsplan gab es keine Variable namens erworbene Eigenschaft: Er untersuchte stabile, bereits vorhandene Sortenunterschiede. Ein Experiment, das etwas nicht prüft, kann es nicht widerlegen.
Auch Weismanns Versuch lässt sich nicht als eindeutige Widerlegung bezeichnen. Weismann schnitt 68 weißen Mäusen die Schwänze ab und beobachtete fünf Generationen. Bei keinem der 901 Nachkommen von Eltern mit abgeschnittenen Schwänzen fand er eine Schwanzanomalie. Das Ergebnis veröffentlichte er 1889. Lamarcks vorgeschlagener Mechanismus beruhte jedoch auf Gebrauch und Nichtgebrauch; das Abschneiden eines Mäuseschwanzes ist kein „Nichtgebrauch“. Richtig wäre daher: Die Weitergabe erworbener Eigenschaften wurde vor allem durch Weismanns Keimplasmatheorie erschüttert, nicht durch Mendels Erbsen – und selbst jener Versuch ist umstritten. Wissenschaftsgeschichte auf Heldenerzählungen zu reduzieren, ist der einfachste Weg, sie falsch zu vermitteln.
Wer war Mendel?
| Geburt | 20. Juli 1822 in Heinzendorf bei Odrau, Österreichisch-Schlesien, heute Hynčice in Tschechien. Sein Taufname war Johann Mendel. |
|---|---|
| Kloster | Das Augustinerkloster St. Thomas in Brünn (Brno), 1843. Hier erhielt er den Namen „Gregor“. |
| Priesterweihe | 25. Dezember 1846 |
| Lehramtsprüfung | Mehrmals nicht bestanden – dokumentierte Versuche von 1850 und 1856. Er erhielt nie das Zeugnis und arbeitete als Aushilfslehrer an der Brünner Realschule. |
| Versuche | 1856–1863 |
| Vorträge | 8. Februar und 8. März 1865 |
| Veröffentlichung | 1866 |
| Abt | 1867 gewählt, 1868 Amtsantritt. Danach endete seine wissenschaftliche Arbeit weitgehend – wegen der Verwaltungsaufgaben und eines langen Streits mit der Regierung über die Besteuerung der Klöster. |
| Tod | 6. Januar 1884 in Brünn, im Alter von 61 Jahren, an chronischer Nephritis. |
| Anerkennung zu Lebzeiten | Nein. Die Bedeutung seiner Arbeit wurde erst sechzehn Jahre nach seinem Tod erkannt. |
Der Mann, der die Lehramtsprüfung nicht bestand, schrieb einen Grundlagentext der Biologie. Das ist mehr als eine hübsche Ironie: Mendels Arbeit entsprach nicht den Fähigkeiten, die die damalige biologische Ausbildung prüfte. Gefragt waren Beschreibung, Einordnung und Auswendiglernen. Mendel brachte hingegen die Statistik. Eine ähnliche Spannung besteht heute: Wer eine onkologische Studie bewertet, muss nicht nur die Krankheit kennen, sondern auch Zahlen lesen können.
Der Versuch: sieben Merkmale, Tausende Samen
Mendel wählte die Erbse nicht zufällig. Sie bestäubt sich selbst und bildet dadurch von Natur aus reine Linien. Ihr Blütenbau erlaubt kontrollierte Kreuzungen von Hand. Sie vermehrt sich rasch und bildet viele Samen. Vor allem besitzt sie Merkmale mit klar getrennten Ausprägungen: Ein Samen ist entweder rund oder runzelig; dazwischen gibt es nichts. Bei einem kontinuierlich veränderlichen Merkmal wie der menschlichen Körpergröße hätte er die Zahlenverhältnisse nie erkannt.
Er beschaffte 34 Erbsensorten und wählte davon 22 für die Versuche aus. Er konzentrierte sich auf sieben Merkmalspaare.
| # | Merkmal | Dominante Ausprägung | Rezessive Ausprägung |
|---|---|---|---|
| 1 | Samenform | Rund | Runzelig, kantig |
| 2 | Samenfarbe (Keimblätter) | Gelb | Grün |
| 3 | Farbe der Samenschale | Graubraun (zusammen mit purpurroten Blüten) | Weiß (zusammen mit weißen Blüten) |
| 4 | Form der reifen Hülse | Aufgebläht, glatt | Eingeschnürt, tief gefurcht |
| 5 | Farbe der unreifen Hülse | Grün | Gelb |
| 6 | Blütenstellung | Entlang des Stängels, axial | An der Spitze gebündelt, terminal |
| 7 | Stängellänge | Lang (180–210 cm) | Kurz, zwergwüchsig (23–45 cm) |
Nach den Beschreibungen in Mendels Text von 1866. Wichtig: In der dritten Zeile ist die Blütenfarbe kein eigenständiges Merkmal, sondern wird zusammen mit der Samenschalenfarbe beobachtet. Türkischsprachige Quellen stellen sie häufig als separates achtes Merkmal dar.
Die Zahlen zweier Versuche verdeutlichen den Umfang der Methode:
Die Regeln: zwei oder drei?
Die aus Mendels Ergebnissen abgeleiteten Verallgemeinerungen werden heute folgendermaßen formuliert. Vorweg ist jedoch festzuhalten: Diese Nummerierung stammt nicht von Mendel, sondern wurde von späteren Generationen eingeführt.
Trennung, Segregation
Ein Individuum trägt für jedes Merkmal zwei Allele. Bei der Bildung der Keimzellen werden diese voneinander getrennt, und jede Keimzelle erhält nur eines. Heute erklären wir dies durch die Trennung homologer Chromosomen bei der Meiose. Mendel kannte jedoch keine Chromosomen. Er leitete die Regel ausschließlich aus Zahlenverhältnissen ab.
Woher kommt das Verhältnis 3:1? Kreuzt man reinerbig violett blühende Pflanzen (RR) mit reinerbig weiß blühenden (rr), ist die erste Generation (F1) vollständig Rr und violett. Bestäubt sich F1 untereinander, kann jeder Elternteil R oder r weitergeben. Daraus ergeben sich vier gleich wahrscheinliche Kombinationen: RR, Rr, Rr, rr. Die ersten drei erscheinen violett, weil R dominant ist; die vierte ist weiß. Das Genotypverhältnis beträgt 1:2:1, das Phänotypverhältnis 3:1. Das Punnett-Quadrat ordnet diese vier Möglichkeiten grafisch an. Es ist nach Reginald Punnett benannt und wurde nicht von Mendel selbst verwendet.
Unabhängige Verteilung, independent assortment
Allelpaare verschiedener Merkmale verteilen sich bei der Keimzellbildung unabhängig voneinander. Betrachtet man zwei Merkmale gemeinsam, ergibt sich in F2 das Verhältnis 9:3:3:1.
Dominanz
Beim heterozygoten Individuum (Rr) ist der Phänotyp des dominanten Allels sichtbar; der des rezessiven bleibt verborgen.
Die dritte Regel ist die schwächste der drei und wird deshalb in vielen Lehrbüchern nicht als „Gesetz“ gezählt. Es gibt zahlreiche Ausnahmen: unvollständige Dominanz – die Kreuzung roter und weißer Wunderblumen ergibt Rosa, also keine der beiden Ausgangsfarben –, Kodominanz – bei der Blutgruppe AB werden beide Allele exprimiert –, Epistasie – ein Gen maskiert die Ausprägung eines anderen. Die für die Onkologie wichtigste Ausnahme von diesem „Gesetz“ ist jedoch der Begriff Penetranz, auf den wir weiter unten eingehen.
Die große Ausnahme: Kopplung, linkage
Die Regel unabhängiger Verteilung gilt nur für Gene auf unterschiedlichen Chromosomen oder für Gene, die auf demselben Chromosom ausreichend weit auseinanderliegen. Nahe beieinanderliegende Gene werden dagegen eher gemeinsam vererbt. Dies nennt man Kopplung.
Den ersten Nachweis der Kopplung lieferten William Bateson, Edith Rebecca Saunders und Reginald Punnett: Als sie 1905 bei der Duftwicke (Lathyrus odoratus) Blütenfarbe und Pollenform gemeinsam untersuchten, traten die elterlichen Kombinationen viel häufiger als erwartet auf. Die moderne Deutung, wonach die Häufigkeit des Crossing-over die physische Entfernung auf dem Chromosom misst, lieferte Thomas Hunt Morgan. Sturtevant zeichnete 1913 die erste genetische Karte.
„Mendel hatte Glück: Seine sieben Gene lagen auf sieben verschiedenen Chromosomen“ – auch das ist ein Mythos. Diese scheinbar passende Erklärung, weil Erbsen sieben Chromosomenpaare besitzen, wurde durch einen Artikel von Stig Blixt aus dem Jahr 1975 in Nature mit dem Titel „Why didn't Gregor Mendel find linkage?“ widerlegt.
Dokumentiert ist vielmehr: Die sieben Loci verteilen sich auf vier Chromosomen. LE für die Stängellänge und V für die Hülsenform liegen auf demselben Chromosom und sind relativ eng gekoppelt; A, I und R liegen gemeinsam auf Chromosom 7; R für die Samenform und GP für die Hülsenfarbe liegen auf demselben Chromosom, sind aber schwach gekoppelt.
Warum erkannte Mendel die Kopplung nicht? Drei Gründe wirken zusammen: (1) Er prüfte nicht alle einundzwanzig möglichen Zweierkombinationen, sondern berichtete nur über einige Zwei- und Dreifachkreuzungen. (2) Bei schwach gekoppelten Paaren war die Abweichung von 9:3:3:1 mit seiner Pflanzenzahl vermutlich zu klein, um erkannt zu werden. (3) Es ist unklar, welchen Locus er bei der Hülsenform tatsächlich betrachtete. Möglicherweise untersuchte er nicht V, sondern den nicht mit LE gekoppelten Locus P. Vermutet wird also weder reines Glück noch ein verborgener Fehler, sondern das Zusammenwirken von Kombinationsauswahl, Stichprobengröße und unklarem Locus.
Fünfunddreißig Jahre Schweigen und der Mythos vom vollständigen Vergessen
Mendels Artikel erschien 1866 und fand bis 1900 kaum wissenschaftliche Resonanz. Doch auch „Niemand sah oder las ihn“ stimmt nicht. Der Artikel wurde in Fockes Die Pflanzen-Mischlinge (1881) aufgenommen, ebenso in die Ausgabe der Encyclopaedia Britannica von 1881 und den wissenschaftlichen Artikelkatalog der Royal Society von 1879. Mendel verschickte ungefähr 40 Sonderdrucke; die Zeitschrift selbst erreichte mehr als hundert Einrichtungen. Manche Quellen berichten von mindestens 14 Zitierungen vor 1900. Da die Herkunft dieser Zahl umstritten ist, geben wir sie hier als überlieferte Angabe und nicht als gesicherte Behauptung wieder.
Der Grund für die Nichtbeachtung war nicht fehlender Zugang, sondern der Denkrahmen. Die damalige Biologie betrachtete Vererbung als Vermischung, und Darwins Evolutionsdebatte beherrschte die Diskussion. Mendels statistischer Ansatz war den Botanikern sprachlich fremd. Eine richtige Antwort bleibt in einer Welt unverständlich, die die Frage noch nicht stellt.
1900: drei Personen gleichzeitig. Drei Botaniker gelangten unabhängig voneinander zu Mendels Ergebnissen und entdeckten seinen Artikel wieder: Hugo de Vries – Niederländer, der zuerst veröffentlichte –, Carl Correns – Deutscher, der Mendels Priorität ausdrücklich anerkannte – und Erich von Tschermak – Österreicher, über dessen Verständnis der Prinzipien spätere Wissenschaftshistoriker stritten.
Anschließend entwickelte das Fach rasch seine eigene Sprache: William Bateson schlug das Wort „genetics“ 1905 in einem Brief vor und verwendete es 1906 öffentlich auf dem internationalen Pflanzenzüchtungskongress in London. Dabei erklärte er, das Fach sei „noch immer namenlos“. Wilhelm Johannsen prägte dagegen 1909 in seinem Buch Elemente der exakten Erblichkeitslehre den Ausdruck „Gen“. Dasselbe Buch führte auch die Begriffe Genotyp und Phänotyp ein. Johannsen wählte das Wort bewusst so, dass es „vollkommen frei von jeder Hypothese“ sein sollte.
Die Fisher-Kontroverse: Sind die Daten zu schön?
1936 veröffentlichte einer der Begründer der Statistik, Ronald A. Fisher, in Annals of Science den Artikel „Has Mendel's Work Been Rediscovered?“. Seine überraschende Behauptung: Mendels Daten passten zu gut zu den Erwartungen.
Fisher fasste Mendels Experimente zusammen und berechnete einen gesamten Chi-Quadrat-Wert von 41,6056 bei 84 Freiheitsgraden. Die Wahrscheinlichkeit einer zufällig derart geringen Abweichung gab er mit ungefähr eins zu 3000 an. In realen Experimenten schwanken Daten um den Erwartungswert; Mendels Daten lagen ihm ungewöhnlich nahe.
Fisher beschuldigte Mendel jedoch nicht des Betrugs – diese Unterscheidung wird häufig übergangen. Seine vorgeschlagene Erklärung lautete: „Mendel wurde von einem Helfer getäuscht, der zu gut wusste, was erwartet wurde.“ Fisher hielt Mendels Theorie für vollständig gültig. Sein Einwand betraf die Zahlen, nicht die Schlussfolgerungen.
Wie ist der heutige wissenschaftliche Stand? Mendel ist weitgehend entlastet, doch die statistische Besonderheit wird weiterhin diskutiert.
| Frage | Stand |
|---|---|
| Sind Mendels Ergebnisse richtig? | Ja. Sie wurden nie ernsthaft infrage gestellt und unabhängig mehrfach bestätigt. |
| Erfand Mendel absichtlich Daten? | Nein. Forschende wie Hartl und Fairbanks wiesen Fishers Analyse zurück und kamen zu dem Schluss, „es gebe keinen Grund anzunehmen, dass Mendel seine Ergebnisse erfunden habe“. |
| Ist die statistische Anomalie real? | Teilweise. Im 2008 erschienenen Sammelband Ending the Mendel–Fisher Controversy wiesen Statistiker, Physiker und Biologen sämtliche Vorwürfe Fishers zurück, ausgenommen die Statistik zur „zu guten Übereinstimmung“. |
| Wie wird die Anomalie erklärt? | Unbewusste Versuchsleiterverzerrung bei der Einordnung unklarer Samen, Weiterzählen, bis das Verhältnis „richtig aussieht“, also eine Stoppregel, Ausschluss fraglicher Pflanzen oder eine ungeeignete Zusammenfassung der Daten durch Fisher selbst. Ein Modell von Pires und Branco in Statistical Science aus dem Jahr 2010 zeigte, dass auch ohne absichtliche Manipulation unbewusste Auswahlverzerrung Fishers Ergebnis erzeugen kann. |
Warum ist diese Kontroverse auf einer Onkologiewebsite erwähnenswert? Weil sie den Kern heutiger Diskussionen über klinische Forschung enthält: selektive Berichterstattung, Stoppregeln, Einordnung unklarer Fälle und nachträgliche Anpassung an Ergebnisse. Mendels Entscheidung in den 1860er-Jahren, in welche Kategorie ein unklarer Samen gehört, entspricht dem heutigen Problem eines Radiologen, ob eine unklare Läsion als „Ansprechen“ gilt. Das bleibende Erbe der Fisher-Kontroverse ist kein Urteil über Mendel, sondern die Gewohnheit, die Entstehung der Daten zu hinterfragen.
Von der Erbse zur DNA: die richtige Abfolge
| Jahr | Wer | Was | Status |
|---|---|---|---|
| 1866 | Mendel | Vererbung durch getrennte Einheiten und vorhersehbare Verhältnisse | Die Natur der Einheit ist unbekannt |
| 1902–1904 | Sutton, Boveri | Erbfaktoren könnten auf Chromosomen liegen | Vorschlag |
| 1905 | Nettie Stevens | Ein zusätzliches geschlechtsbestimmendes Chromosom beim Mehlwurm | Unterstützender Beleg |
| 1910–1913 | Morgan, Sturtevant | Geschlechtsgebundene Vererbung bei Fruchtfliegen und erste genetische Karte | Starker Beleg |
| 1916 | Calvin Bridges | Nichttrennungsfälle, non-disjunction, belegen die Chromosomentheorie | Beweis |
| 1944 | Avery, MacLeod, McCarty | Das Erbmaterial ist DNA und nicht Protein | Identität |
| 1953 | Watson, Crick; Franklin, Gosling; Wilkins | Die doppelhelikale Struktur der DNA | Struktur |
Die Arbeit von 1953 stützte sich entscheidend auf die Röntgenbeugungsdaten von Rosalind Franklin und Raymond Gosling, das „Foto 51“. Begleitende Arbeiten von Franklin und Gosling sowie Wilkins erschienen in derselben Ausgabe von Nature. Den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin von 1962 erhielten Crick, Watson und Wilkins.
Was die von Mendel 1866 beschriebene „unsichtbare Einheit“ war, wurde siebenundachtzig Jahre später als Geometrie eines Moleküls beantwortet. Wie dieses Molekül kopiert und im Labor vervielfältigt wird, behandeln wir in unserem PCR-Artikel; wie es verändert werden kann, in unserem Artikel über die Ursprünge von CRISPR.
Mendel in der Krebsklinik: vom Stammbaum zur Zelle
Bisher ging es um Wissenschaftsgeschichte. Jetzt zur eigentlichen Frage: Wozu dienen die 1865 an Erbsen erkannten Regeln heute in einer onkologischen Ambulanz?
Die Antwort hat zwei Ebenen. Die erste ist unmittelbar: Die Weitergabe erblicher Krebssyndrome folgt Mendels Regeln. Die Wahrscheinlichkeit von fünfzig Prozent, mit der ein Träger die Mutation an sein Kind weitergibt, folgt direkt aus der Trennungsregel. Die zweite Ebene ist interessanter: Krebs zeigt besonders gut, wo Mendels Regeln enden.
Zunächst die Größenordnung: Nach Angaben des National Cancer Institute gehen etwa 5–10% aller Krebserkrankungen auf schädliche, von den Eltern geerbte genetische Veränderungen zurück. Die große Mehrheit ist somit nicht erblich, sondern entsteht durch im Laufe des Lebens in Zellen angesammelte somatische Mutationen. Dieser Unterschied wird in Gesprächen mit Patienten oft verwechselt: „In meinem Tumor wurde eine Mutation gefunden“ bedeutet nicht dasselbe wie „Ich trage eine aus meiner Familie geerbte Mutation“. Wie das NCI selbst betont, ersetzt die somatische Tumortestung keinen Test auf erbliche Risiken.
Knudsons Zwei-Treffer-Hypothese: die Auflösung des Paradoxons
Wer Mendels Rahmen auf Krebs überträgt, stößt auf einen Widerspruch. Erbliche Krebssyndrome erscheinen im Stammbaum autosomal-dominant: Eine defekte Kopie genügt, und in jeder Generation gibt es Erkrankte. Auf Zellebene verhalten sich dieselben Gene jedoch rezessiv: Eine intakte Kopie reicht zum Schutz der Zelle. Wie kann beides stimmen?
Die Antwort gab Alfred Knudson 1971 am Beispiel des Retinoblastoms, eines Netzhauttumors bei Kindern. Er erkannte zwei statistische Muster: Erbliche Retinoblastome treten früher auf als sporadische und bei erblichen Fällen entstehen die Tumoren häufig in beiden Augen.
Das Zwei-Treffer-Modell: Damit Krebs entsteht, müssen beide Kopien des Gens ihre Funktion verlieren. Im erblichen Fall ist der erste Treffer angeboren: In sämtlichen Körperzellen liegt bereits eine defekte Kopie vor. Es fehlt nur ein weiterer Treffer, der bei Billionen Zellen fast unvermeidlich ist. Deshalb treten die Tumoren früh und an mehreren Stellen auf. Im sporadischen Fall müssen hingegen zwei unabhängige Treffer in derselben Zelle auftreten. Das ist wesentlich unwahrscheinlicher und führt daher zu späterem Auftreten und einem einzelnen Herd.
| Erbliche Form | Nicht erbliche Form | |
|---|---|---|
| Anteil | Etwa ein Drittel | Etwa zwei Drittel |
| Ort der Mutation | Keimbahn, also sämtliche Körperzellen | Somatisch, nur die Augenzellen |
| Befall | Meist beide Augen | Meist ein Auge |
| Familiengeschichte | Möglich | Keine |
| Zusätzliches Krebsrisiko | Vorhanden – Pineoblastom, Osteosarkom, Weichteilsarkome, Melanom | Kein erhöhtes Risiko |
Verantwortliches Gen RB1 auf Chromosom 13 (13q14.1–q14.2). Die erbliche Form wird autosomal-dominant vererbt. Sie tritt gewöhnlich vor dem fünften Lebensjahr auf. Zum Zusammenhang mit Knochensarkomen siehe unseren Artikel zum Osteosarkom.
So löst sich das Paradoxon: Die mutierten Allele von Tumorsuppressorgenen sind auf Zellebene rezessiv– beide Kopien müssen defekt sein –, erscheinen aber auf Familienebene dominant: Eine geerbte defekte Kopie steigert die Krebswahrscheinlichkeit so stark, dass im Stammbaum ein dominantes Muster entsteht. Dasselbe Gen verhält sich je nach Betrachtungsebene unterschiedlich. Bei Onkogenen ist es umgekehrt: Ihre mutierten Allele sind typischerweise auch auf Zellebene dominant. Bei Onkogenen wie KRAS kann deshalb eine einzige Mutation die Zelle dauerhaft „einschalten“.
Die wichtigsten erblichen Krebssyndrome
| Syndrom | Gen beziehungsweise Gene | Erbgang | Wichtigste Krebsarten | Häufigkeit |
|---|---|---|---|---|
| Erblicher Brust- und Eierstockkrebs | BRCA1, BRCA2 | Autosomal-dominant | Brust, Eierstock, Bauchspeicheldrüse, Prostata und männliche Brust | — |
| Lynch-Syndrom | MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, EPCAM | Autosomal-dominant | Kolorektal, Endometrium, Eierstock, Magen, Dünndarm, Harnsystem, Gehirn, Haut | 1 von 279 |
| Familiäre adenomatöse Polyposis | APC | Autosomal-dominant | Hunderte bis Tausende Kolonpolypen; ohne Behandlung bis zum Alter von 50 Jahren mindestens 90% kolorektaler Krebs | 1 von 8500 |
| Li-Fraumeni-Syndrom | TP53 | Autosomal-dominant | Brustkrebs, Osteosarkom, Weichteilsarkom, Gehirntumor, Leukämie und Nebennierenrindenkarzinom, insbesondere bei Kindern und jungen Erwachsenen | 1 von 5000–20000 |
| Retinoblastom | RB1 | Autosomal-dominant | Retinoblastom; Risiko sekundärer Sarkome und Melanome | — |
| MEN Typ 1 | MEN1 | Autosomal-dominant | Nebenschilddrüse am häufigsten, Hypophyse, Pankreasinselzelltumoren | 1 von 30000 |
| MEN Typ 2A | RET | Autosomal-dominant | Medulläres Schilddrüsenkarzinom, Phäochromozytom, Hyperparathyreoidismus | 1 von 35000 |
| Von-Hippel-Lindau-Syndrom | VHL | Autosomal-dominant | Hämangioblastom, klarzelliges Nierenzellkarzinom, neuroendokriner Pankreastumor, Phäochromozytom | 1 von 36000 |
| Erblicher diffuser Magenkrebs | CDH1 (E-Cadherin) | Autosomal-dominant | Magen: Lebenszeitrisiko bei Frauen 56%, bei Männern 70%; bei Frauen außerdem lobulärer Brustkrebs 40–50% | Weniger als 1% der Magenkrebserkrankungen |
„—“ in den Häufigkeitsfeldern bedeutet, dass für diesen Artikel keine überprüfte Prävalenzzahl gefunden wurde. Eine CDH1-Mutation wird bei 20–40% der Familien mit erblichem diffusem Magenkrebs gefunden; bei 60–70% der Familien liegt keine CDH1-Mutation vor.
Penetranz: Warum „dominant“ nicht „sicher“ bedeutet
Bei Mendels Erbsen war Dominanz absolut: Jede Rr-Pflanze war ausnahmslos violett. Beim Menschen, insbesondere bei Krebs, ist dies anders. Das bezeichnet man als Penetranz.
Penetranz: Der Anteil der Menschen mit einer bestimmten genetischen Variante, bei denen Zeichen und Symptome der betreffenden Erkrankung auftreten. Erkranken manche Träger nie, wird dies als verminderte oder unvollständige Penetranz bezeichnet. Der davon getrennte Begriff variable Expressivität beschreibt dagegen die Bandbreite der Symptome bei verschiedenen Menschen mit demselben genetischen Zustand.
BRCA ist das klassische Beispiel. Betrachten Sie die NCI-Zahlen und beachten Sie, dass jede Angabe tatsächlich ein Penetranzwert ist:
| Krebsart | BRCA1 | BRCA2 | Allgemeinbevölkerung |
|---|---|---|---|
| Brustkrebs bei Frauen | Mehr als 60% der Trägerinnen entwickeln im Laufe ihres Lebens Brustkrebs | ~13% | |
| Eierstockkrebs | 39–58% | 13–29% | ~1,1% |
| Zweiter Krebs in der anderen Brust innerhalb von 20 Jahren | 30–40% | 25% | ~8% |
| Bauchspeicheldrüsenkrebs | Bis zu 5% | 5–10% | — |
| Prostatakrebs bis zum Alter von 80 Jahren | 7–26% | 19–61% | — |
| Brustkrebs bei Männern bis zum Alter von 70 Jahren | 0,2–1,2% | 1,8–7,1% | — |
Die andere Seite von „mehr als 60%“ lautet: Ein erheblicher Teil der Trägerinnen erkrankt nicht an Brustkrebs. Das NCI schreibt ausdrücklich: „Einige Menschen, die eine schädliche Veränderung in BRCA1 oder BRCA2 erben, entwickeln niemals Krebs.“ Das würde man bei Mendels Erbsen nie beobachten, und es gehört zu den schwierigsten Aufgaben der genetischen Beratung. Einer Trägerin sollte man nicht sagen: „Sie werden Krebs bekommen“, sondern: „Ihr Risiko ist um ein Mehrfaches höher als in der Allgemeinbevölkerung, und es gibt Möglichkeiten, damit umzugehen.“ Wer sich aus welchen Gründen für risikomindernde Operationen entscheidet, behandeln wir im Artikel Vorbeugende Operationen bei BRCA-Trägern.
Die rezessive Seite: Syndrome, die zwei defekte Kopien erfordern
Bei erblichem Krebs denkt man an dominante Syndrome. Es gibt jedoch auch Prädispositionen nach Mendels rezessiver Regel. Sie zeigen aus einer weiteren Perspektive die Grenzen der Lehrbuchdarstellung auf.
| Syndrom | Gen | Wichtigste Krebsarten | Häufigkeit |
|---|---|---|---|
| MUTYH-assoziierte Polyposis | MUTYH | Kolorektaler Krebs: ohne Überwachung 80–90% Lebenszeitrisiko; außerdem Zwölffingerdarm, Brust, Eierstock, Endometrium und Harnblase | 1 von 20000–60000; etwa ~1% aller kolorektalen Krebserkrankungen |
| Fanconi-Anämie | Mehr als 20 Gene; 80–90% der Fälle betreffen FANCA, FANCC oder FANCG | Akute myeloische Leukämie; Tumoren der Leber, des Verdauungs- und Genitaltrakts; Plattenepithelkarzinom im Kopf-Hals-Bereich. Wahrscheinlichkeit einer Krebserkrankung 10–30% | 1 von 100000–160000 |
| Ataxia teleangiectatica | ATM | Leukämie und Lymphom | 1 von 40000–100000 |
Die Zeile zur Ataxia teleangiectatica zeigt, wo Mendels Zweiteilung nicht ausreicht. Die Erkrankung ist rezessiv: Für Symptome sind zwei defekte ATM-Kopien erforderlich. In der US-Bevölkerung sind jedoch etwa 1% Träger einer einzelnen Kopie, und Trägerinnen haben gegenüber Nichtträgerinnen ein erhöhtes Brustkrebsrisiko. Ein „rezessives“ Gen bleibt bei einer einzigen Kopie also nicht stumm, sondern erzeugt beim Krebsrisiko eine Zwischenposition. Mendels Rr-Erbse ist entweder violett oder nicht; ein Mensch mit heterozygoter ATM-Variante ist dagegen weder krank noch vollständig ohne Risiko. In dieser Grauzone arbeitet die Krebsgenetik.
Die nicht mendelsche Seite: polygenes Risiko
Ein großer Teil des Krebsrisikos geht nicht auf ein einzelnes Gen zurück. Er entsteht aus der Summe kleiner Beiträge von Hunderten oder Tausenden häufiger Varianten. Dies heißt polygenes Risiko und liegt außerhalb des mendelschen Rahmens. Polygene Risikoscores (PRS) sollen Risiken aus der Gesamtheit krankheitsbezogener Veränderungen eines Menschen abschätzen.
Für polygene Risikoscores muss man heute jedoch festhalten: Nach Aussage des National Human Genome Research Institute befinden sie sich „noch nicht im routinemäßigen klinischen Einsatz“, und „es gibt keine Leitlinien für die Anwendung“, obwohl private Gesundheitseinrichtungen und direkt an Verbraucher verkaufende Unternehmen sie bereits anbieten. Ein zweites, seltener diskutiertes Problem ist die Verzerrung nach Abstammung: Nach Aussage derselben Einrichtung untersuchten „die meisten bisherigen genomischen Studien Menschen europäischer Herkunft“. Daher könnten die Scores „nur für Bevölkerungen europäischer Herkunft gültig und nützlich sein“. Zudem liefern PRS relative Risiken, keine absoluten – Wahrscheinlichkeiten, keine Gewissheit. Ein bereits klinisch eingesetzter krebsspezifischer polygener Risikoscore konnte für diesen Artikel nicht bestätigt werden.
Wer sollte getestet werden, und warum reicht ein „Test aus der Schachtel“ nicht?
Laut NCI empfehlen klinische Leitlinien Keimbahntests bei folgenden Konstellationen: triple-negativem Brustkrebs, Eierstockkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, kolorektalem Krebs vor dem Alter von 50 Jahren, metastasiertem Prostatakrebs oder männlichem Brustkrebs, jungem Diagnosealter, mehreren Krebsarten bei derselben Person, mehreren Betroffenen in der Familie, beidseitigem Krebs paariger Organe, seltenen Krebsarten, begleitenden angeborenen Auffälligkeiten oder Zugehörigkeit zu einer ethnischen Gruppe mit erhöhtem erblichem Krebsrisiko.
Zu direkt an Verbraucher verkauften BRCA-Tests ist eine Zahl entscheidend: Laut NCI übersehen diese Tests ungefähr 80% der krebsauslösenden BRCA-Varianten.
Der Grund steht im Entscheidungsdokument der FDA selbst: Der zugelassene direkt vertriebene Verbrauchertest untersucht nur drei Varianten: BRCA1 185delAG, BRCA1 5382insC und BRCA2 6174delT. Das Dokument formuliert es so: „Die drei Varianten dieses Berichts kommen am häufigsten bei Menschen aschkenasisch-jüdischer Herkunft vor und repräsentieren nicht die Mehrheit der BRCA1/BRCA2-Varianten in der Allgemeinbevölkerung.“ Zudem erklärt das Dokument, dass das Fehlen einer getesteten Variante „das Vorliegen anderer möglicherweise krebsbezogener Varianten nicht ausschließt“ und die Ergebnisse „vor jeder medizinischen Maßnahme im klinischen Umfeld bestätigt werden müssen“.
Die praktische Konsequenz ist eindeutig: Ein zu Hause durchgeführter „negativer“ BRCA-Test gibt Menschen mit familiärer Krebsbelastung keine Sicherheit. Dies ist die unmittelbarste klinische Warnung dieses Artikels.
Hinweis zur Türkei
Genetische Tests und Beratung bei erblichen Krebssyndromen erfolgen in der Türkei über medizinisch-genetische Abteilungen, Universitätskliniken sowie Ausbildungs- und Forschungskrankenhäuser. Dieser Artikel macht jedoch keine türkeispezifischen Zahlenangaben: Zugang zu Tests, Wartezeiten, Voraussetzungen für einzelne Tests und der Umfang der SGK-Kostenerstattung konnten für diesen Artikel nicht bestätigt werden. Wenn Ihnen dazu eindeutige Aussagen begegnen, hinterfragen Sie deren Quelle.
Praktisch sollten Patienten eine familiäre Krebsbelastung möglichst genau ihrem Arzt schildern: Wer hatte welchen Krebs in welchem Alter? Ausgangspunkt genetischer Beratung ist keine Blutuntersuchung, sondern der Stammbaum. Der Rahmen, in dem er erstellt wird, ist weiterhin Mendels Rahmen. Zum allgemeinen Krebsaufkommen in der Türkei siehe Krebsstatistiken der Türkei und zum Fortschritt der Krebsforschung unseren Artikel AACR Cancer Progress Report 2026.
Zeitachse
Kommentar der DROZDOGAN Akademie
Mendels Geschichte folgt häufig dem Muster des „übersehenen Genies“. Bei der Aktualisierung dieses Artikels zeigte sich etwas Interessanteres: Mendel wurde nicht übersehen, sondern nicht verstanden, und ein erheblicher Teil dessen, was heute über ihn erzählt wird, ist weiterhin falsch.
⚡ Warum das wichtig ist
In jeder Krebsambulanz wird Mendel täglich angewendet: beim Aufzeichnen familiärer Krebserkrankungen, bei der Mitteilung einer Trägerwahrscheinlichkeit von fünfzig Prozent und bei Testempfehlungen an Geschwister. Dieser Rahmen entstand 1865. Noch wichtiger ist jedoch: Erblicher Krebs zeigt besonders gut, wo Mendels Regeln nicht ausreichen. Penetranz, das mittlere Risiko heterozygoter Träger eines rezessiven Gens und polygene Prädisposition sind an Erbsen nicht erkennbar.
✅ Die Stärke
Mendels Methode brachte die Zahl in die Biologie. Ohne Chromosomen, Gene oder DNA zu kennen, folgerte er allein aus Verhältnissen die Existenz einer unsichtbaren Einheit. Als siebenundachtzig Jahre später deren Geometrie entschlüsselt wurde, bestätigte sich seine Vorhersage. Wissenschaftsgeschichte kennt wenige derart langfristige und treffsichere Schlussfolgerungen. Knudsons Vorgehen von 1971 war ähnlich: Als die Molekularbiologie noch keine Antwort geben konnte, entwickelte er anhand von Altersverteilung und ein- oder beidseitigem Augenbefall das Zwei-Treffer-Modell.
⚠️ Die Schwäche
Der mendelsche Rahmen zeichnet beim Menschen oft ein zu eindeutiges Bild. Eine Rr-Erbse ist violett. Eine BRCA1-Trägerin wird dagegen weder sicher „Krebs bekommen“ noch sicher „keinen bekommen“. Ein Träger der Ataxia teleangiectatica ist weder krank noch ohne Risiko. Die eigentliche Sprache der Krebsgenetik ist Wahrscheinlichkeit, nicht Gewissheit, und die Lehrbuchdarstellung Mendels spricht diese Sprache nicht. Dazu kommt Fisher: Eine unerklärte statistische Besonderheit in den Daten eines Grundlagentextes erinnert daran, selbst bei solchen Texten zu fragen: Wie wurden die Daten erzeugt? Diese Frage bleibt notwendig.
🩺 Was Patienten wissen sollten
(1) Nur 5–10% der Krebserkrankungen sind erblich. Eine Mutation im Tumor bedeutet nicht automatisch, dass sie „in der Familie liegt“. (2) Genetische Beratung beginnt nicht mit einer Blutuntersuchung, sondern mit dem Stammbaum: Wer hatte welchen Krebs in welchem Alter? (3) „Dominant“ bedeutet keine Gewissheit, sondern eine hohe Wahrscheinlichkeit. Träger zu sein heißt nicht, krank zu sein. (4) Ein negativer BRCA-Verbrauchertest für zu Hause gibt keine Sicherheit: Er übersieht ungefähr 80% der krebsauslösenden BRCA-Varianten. (5) Ein Testergebnis betrifft nicht nur die einzelne Person, sondern auch Geschwister und Kinder. Die Entscheidung ist daher ein familiärer und nicht nur individueller Prozess.
❓ Offene Fragen
Was bestimmt die Penetranz: modifizierende Gene, Umwelt oder Zufall? Warum von zwei Schwestern mit derselben BRCA1-Mutation eine erkrankt und die andere nicht, können wir heute nicht erklären. Zweitens: Lassen sich polygene Risikoscores für nichteuropäische Bevölkerungen gültig machen, oder setzt die Ungleichheit genomischer Daten eine dauerhafte Grenze? Drittens, und klinisch am dringendsten: Der optimale Zeitpunkt von Vorsorge und risikomindernden Eingriffen bei Trägern erblicher Krebssyndrome beruht weiterhin weitgehend auf Konsens statt auf randomisierter Evidenz.
Fazit: Mendels Regeln zu kennen, ist der Anfang zum Verständnis der Krebsgenetik, aber eben nur der Anfang. Die eigentliche klinische Arbeit beginnt dort, wo die Regeln nicht greifen: bei variabler Penetranz, bei Trägerschaft ohne Gewissheit und bei einem „rezessiven“ Gen, das schon mit einer Kopie Risiken mit sich bringt. Die wichtigste der sechs Richtigstellungen bei dieser Aktualisierung betraf Lamarck. Dieser Fehler lässt Wissenschaftsgeschichte geordneter erscheinen, als sie ist, und verdeckt den tatsächlich unübersichtlichen Fortschritt der Wissenschaft. Mendel beendete keine Debatte. Er eröffnete eine, die noch niemand begonnen hatte, und fünfunddreißig Jahre hörte niemand zu.
Häufig gestellte Fragen
- In welchem Jahr erschien Mendels Arbeit: 1865 oder 1866?
- Beides stimmt, bezieht sich aber auf unterschiedliche Ereignisse. Die Vorträge fanden am 8. Februar und 8. März 1865 beim Naturforschenden Verein in Brünn statt. Der Artikel erschien 1866 in der Vereinszeitschrift. „1865 veröffentlicht“ ist eine verbreitete, aber technisch falsche Aussage.
- Widerlegte Mendel tatsächlich Lamarck?
- Nein. Mendels Artikel nennt Lamarck nicht, und seine Versuchsplanung prüfte keine erworbenen Eigenschaften, sondern stabile Sortenunterschiede. Experimentell hinterfragte August Weismann die Weitergabe erworbener Merkmale: Mäuseversuch 1889, Keimplasmatheorie 1892. Nach heutiger Einschätzung prüfte jedoch selbst dieser Versuch Lamarcks Mechanismus von „Gebrauch und Nichtgebrauch“ nicht vollständig.
- Wie viele mendelsche Gesetze gibt es: zwei oder drei?
- Das hängt vom Lehrbuch ab, denn Mendel selbst schrieb keine nummerierten Gesetze auf. Meist gelten Trennung und unabhängige Verteilung als „Gesetze“, Dominanz dagegen als ausnahmereiches „Prinzip“. Die Formulierung als Gesetze entstand Anfang des 20. Jahrhunderts über Bateson und Morgan.
- Erfand Mendel seine Daten?
- Dafür gibt es keinerlei Belege. Fisher zeigte 1936, dass die Daten zu gut zu den Erwartungen passten. Er verwies jedoch nicht auf Mendel, sondern auf „einen Helfer, der zu gut wusste, was erwartet wurde“. Der umfassende Sammelband von 2008 wies alle Vorwürfe außer der Statistik zur „zu guten Übereinstimmung“ zurück. Heutige Erklärungen betonen unbewusste Versuchsleiterverzerrung und die Neigung, Zählungen an einem bestimmten Punkt zu beenden.
- Welcher Anteil der Krebserkrankungen ist erblich?
- Laut NCI gehen ungefähr 5–10% aller Krebserkrankungen auf von den Eltern geerbte genetische Veränderungen zurück. Die übrigen entstehen durch somatische Mutationen, die sich im Laufe des Lebens in Zellen ansammeln.
- In meinem Tumor wurde eine Mutation gefunden. Erben meine Kinder sie?
- Gewöhnlich nicht. Ein Test am Tumorgewebe zeigt somatische Mutationen. Sie liegen nur in den Tumorzellen vor und werden nicht vererbt. Für Keimbahnmutationen ist ein gesonderter Test erforderlich. Das NCI erklärt ausdrücklich, dass die Tumortestung einen Test auf erbliche Risiken nicht ersetzt. Fragen Sie Ihren Arzt, welcher Test durchgeführt wurde.
- Was bedeutet „autosomal-dominant“? Werde ich sicher krank?
- Es bedeutet, dass eine defekte Kopie genügt und die Weitergabewahrscheinlichkeit an jedes Kind 50% beträgt. Es bedeutet jedoch nicht, dass Sie erkranken. Das erklärt die Penetranz: Nur ein Teil der Variantenträger entwickelt die Erkrankung. Laut NCI bekommen beispielsweise mehr als 60% der BRCA-Trägerinnen Brustkrebs; ein erheblicher Teil also nicht.
- Wie kann ein Tumorsuppressorgen zugleich dominant und rezessiv sein?
- Das hängt von der Betrachtungsebene ab. Auf Zellebene ist es rezessiv: Eine intakte Kopie schützt die Zelle; für Krebs müssen beide ausfallen. Im Stammbaum erscheint es dominant: Eine geerbte defekte Kopie erhöht die Wahrscheinlichkeit eines zweiten Treffers in Billionen Zellen so stark, dass in jeder Generation Erkrankte auftreten. Genau dies erklärt Knudsons Zwei-Treffer-Modell von 1971.
- Ist ein BRCA-Test für zu Hause zuverlässig?
- Nur eingeschränkt. Laut NCI übersieht der zugelassene direkt an Verbraucher verkaufte Test ungefähr 80% der krebsauslösenden BRCA-Varianten, weil er nur drei Varianten erfasst. Laut FDA-Dokument repräsentieren diese drei „nicht die Mehrheit der BRCA1/BRCA2-Varianten in der Allgemeinbevölkerung“. Bei familiärer Krebsbelastung darf ein negatives Ergebnis nicht als Entwarnung gelten.
- In meiner Familie gibt es Krebs. Was soll ich tun?
- Der erste Schritt ist kein Test, sondern das Sammeln von Informationen: Welcher Angehörige hatte welchen Krebs und in welchem Diagnosealter? Teilen Sie dies Ihrem Arzt mit. Die vom NCI wiedergegebenen Leitlinien empfehlen die Prüfung eines Gentests bei jungem Diagnosealter, mehreren Krebsarten derselben Person, mehreren Betroffenen in der Familie, beidseitigem Krebs paariger Organe und bestimmten Krebsarten: triple-negativem Brustkrebs, Eierstockkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, kolorektalem Krebs unter 50 Jahren, metastasiertem Prostatakrebs und männlichem Brustkrebs.
- Wie werden diese Tests in der Türkei durchgeführt?
- Tests auf erbliche Krebserkrankungen erfolgen über medizinisch-genetische Abteilungen. Zugangsbedingungen, Wartezeiten und der Umfang der SGK-Kostenerstattung konnten für diesen Artikel jedoch nicht bestätigt werden. Dieser Artikel macht dazu keine Aussagen. Klären Sie den aktuellen Stand mit Ihrem behandelnden Arzt.
Glossar
- Allel
- Eine der unterschiedlichen Formen eines Gens. Diploide Lebewesen besitzen für jedes Gen zwei Allele.
- Genotyp
- Die genetische Ausstattung eines Individuums. Johannsen definierte den Begriff 1909.
- Phänotyp
- Beobachtbare Eigenschaften, die durch Genotyp und Umwelt gemeinsam entstehen.
- Homozygot und heterozygot
- Zwei gleiche Allele eines Gens, RR oder rr, beziehungsweise zwei unterschiedliche, Rr.
- Dominant
- Ein Allel, dessen Ausprägung beim heterozygoten Individuum im Phänotyp sichtbar ist.
- Rezessiv
- Ein Allel, dessen Ausprägung nur im homozygoten Zustand im Phänotyp sichtbar ist.
- Segregation
- Die Trennung der beiden Allele eines Gens bei der Keimzellbildung.
- Unabhängige Verteilung
- Die voneinander unabhängige Verteilung von Allelpaaren verschiedener Gene auf die Keimzellen. Sie gilt nur für ungekoppelte Gene.
- Kopplung, linkage
- Die Neigung nah beieinanderliegender Gene auf demselben Chromosom, gemeinsam vererbt zu werden. Sie ist die wichtigste Ausnahme von der unabhängigen Verteilung.
- Punnett-Quadrat
- Ein grafisches Hilfsmittel, das mögliche Genotypen einer Kreuzung tabellarisch anordnet. Es ist nach Reginald Punnett benannt und wurde von Mendel nicht verwendet.
- Penetranz
- Der Anteil von Trägern einer bestimmten Variante, der Krankheitssymptome zeigt. Bleibt ein Teil der Träger gesund, spricht man von verminderter Penetranz.
- Expressivität
- Die Bandbreite von Schwere und Vielfalt der Symptome bei verschiedenen Menschen mit demselben genetischen Zustand.
- Keimbahnmutation, germline
- Eine Mutation in Ei- oder Samenzellen, die in sämtlichen Körperzellen getragen wird und an Kinder weitergegeben werden kann.
- Somatische Mutation
- Eine im Laufe des Lebens in Körperzellen entstehende Mutation, die nur in deren Zelllinie vorliegt und nicht vererbt wird.
- Tumorsuppressorgen
- Ein Gen, das Zellteilung bremst oder beschädigte DNA repariert. Seine mutierten Allele sind auf Zellebene meist rezessiv.
- Onkogen
- Ein Gen, das bei Aktivierung die Zellteilung ständig anregt. Seine mutierten Allele sind auf Zellebene typischerweise dominant.
- Zwei-Treffer-Hypothese
- Knudsons Modell von 1971: Beide Kopien eines Tumorsuppressorgens müssen ihre Funktion verlieren.
- Polygener Risikoscore
- Ein Score, der aus den kleinen Beiträgen zahlreicher häufiger Varianten das Erkrankungsrisiko abschätzen soll. Er ist noch nicht Teil der klinischen Routine.
Transparenzhinweis.
Überprüfte Angaben: Vortragsdaten, 8. Februar und 8. März 1865, Erscheinungsjahr 1866, Zeitschrift, Band, Seiten und deutscher Artikeltitel; Zahlen aus Mendels Text: 22 Sorten, 287 Befruchtungen an 70 Pflanzen, 7324 und 8023 Samen und die jeweiligen Verhältnisse; Definitionen der sieben Merkmalspaare; dass Mendel die Gesetze nicht selbst nummerierte und ihre Formulierung auf Bateson und Morgan zurückgeht; dass sein Artikel weder Lamarck noch Darwin zitiert, sowie die tatsächlich zitierten Namen; Zahlen des Weismann-Versuchs: 68 Mäuse, 901 Nachkommen, fünf Generationen, 1889, und Datierung der Keimplasmatheorie; Unterscheidung zwischen Avery, MacLeod und McCarty (1944) und Watson und Crick (1953) sowie bibliografische Angaben der Arbeit von 1953; Daten und Beiträge von Sutton, Boveri, Stevens, Morgan, Sturtevant und Bridges; Namen und Nationalitäten der drei Wiederentdecker von 1900; Entstehungsdaten der Begriffe „Genetik“ und „Gen“; Fishers Artikel von 1936, Chi-Quadrat-Wert 41,6056 bei 84 Freiheitsgraden, Angabe von etwa eins zu 3000 und dass er Mendel nicht beschuldigte; Sammelband von 2008 und Modell von Pires und Branco von 2010; Blixts 1975 erschienener Artikel in Nature und die Verteilung der sieben Loci auf vier Chromosomen; Mendels Lebensdaten, Kloster, Abtsamt und fehlende Anerkennung zu Lebzeiten; Knudson 1971 und die Retinoblastombeobachtungen; Chromosomenposition von RB1 und Anteile erblicher und sporadischer Formen; Gene, Erbgänge, Krebsarten und Häufigkeiten der Syndrome in der Tabelle; NCI-Angabe von 5–10% und BRCA-Risikowerte; Definitionen von Penetranz und Expressivität; Angaben zu MUTYH, Fanconi-Anämie und Ataxia teleangiectatica; klinischer Status und Abstammungsverzerrung polygener Risikoscores; die drei Varianten und Einschränkungen im FDA-Entscheidungsdokument zu BRCA-Verbrauchertests; die NCI-Angabe „übersieht 80%“ und die Liste der Testindikationen.
Nicht bestätigte Angaben: Gesamtzahl von Mendels nicht bestandenen Lehramtsprüfungen; dokumentiert sind nur Versuche von 1850 und 1856, deshalb wird keine Gesamtzahl genannt. Unabhängige Quelle der Angabe „mindestens 14“ Zitierungen vor 1900; die molekularen Identitäten der sieben Mendel-Gene, deren Vervollständigung für 2025 berichtet wurde; R–GP und LE–V als Genpaare mit ihren Kartenabständen in Centimorgan; genaue Jahre von Weismanns Schwanzabschneideversuchen; Jahr der Klonierung von RB1, deshalb im Text nicht genannt; Gen- und Risikoangaben zum Cowden/PTEN-Syndrom; konstitutionelle Mismatch-Reparaturdefizienz (CMMRD); Lebenszeitrisiken beim Lynch- und Li-Fraumeni-Syndrom; Zuordnung der Testindikationen zum NCCN, weshalb sie hier dem NCI zugeschrieben werden; Datum der ersten FDA-Zulassung des BRCA-Verbrauchertests; ein klinisch eingesetzter krebsspezifischer polygener Risikoscore; Zugang zu Gentests, Wartezeiten und SGK-Kostenerstattung in der Türkei.
Herkunft der Kritik: Die Tabelle mit sechs Richtigstellungen entstand aus dem Vergleich verbreiteter türkischsprachiger Aussagen mit Primär- und Sekundärquellen. Die Bewertung, dass „Mendel widerlegte Lamarck“ falsch ist, sowie die Aussage, eine Reduktion der Wissenschaftsgeschichte auf Heldenerzählungen sei der einfachste Weg falscher Vermittlung, stammen aus diesem Artikel. Blixts Kopplungsbefund, der heutige Stand der Fisher-Kontroverse und Knudsons Modell sind dagegen die Ergebnisse der jeweils zitierten Arbeiten.
Interessenerklärung: Wir haben keine Verbindung zu den in diesem Artikel erwähnten Tests oder Unternehmen.
Quellen
- Mendel G. „Versuche über Pflanzen-Hybriden.“ Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn 1866;IV:3–47. Englische Übersetzung: MendelWeb.
- Blixt S. „Why didn't Gregor Mendel find linkage?“ Nature 1975;256:206.
- „Mendel: from genes to genome.“ Plant Physiology 2022;190(4):2103.
- Fisher RA. „Has Mendel's Work Been Rediscovered?“ Annals of Science 1936;1(2):115–137.
- Franklin A, Edwards AWF, Fairbanks DJ, Hartl DL, Seidenfeld T. Ending the Mendel–Fisher Controversy. University of Pittsburgh Press, 2008.
- Pires AM, Branco JA. „A Statistical Model to Explain the Mendel–Fisher Controversy.“ Statistical Science 2010;25(4):545–565.
- Weismann A. Das Keimplasma: eine Theorie der Vererbung. 1892. Englisch: The Germ-Plasm: A Theory of Heredity, 1893.
- Avery OT, MacLeod CM, McCarty M. Journal of Experimental Medicine, Februar 1944.
- Watson JD, Crick FHC. „Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid.“ Nature 1953;171:737–738.
- Bridges CB. „Non-disjunction as Proof of the Chromosome Theory of Heredity.“ Genetics 1916;1:1–52 und 107–163.
- Knudson AG. Zwei-Treffer-Hypothese, 1971.
- National Cancer Institute. „BRCA Gene Changes: Cancer Risk and Genetic Testing.“ cancer.gov
- National Cancer Institute. „Genetic Testing for Inherited Cancer Susceptibility Syndromes.“ cancer.gov
- MedlinePlus Genetics. Seiten zu Lynch-Syndrom, familiärer adenomatöser Polyposis, Li-Fraumeni-Syndrom, Retinoblastom, multipler endokriner Neoplasie, Von-Hippel-Lindau-Syndrom, erblichem diffusem Magenkrebs, MUTYH-assoziierter Polyposis, Fanconi-Anämie, Ataxia teleangiectatica, Penetranz und Expressivität. medlineplus.gov
- National Human Genome Research Institute. „Polygenic Risk Scores.“ genome.gov
- U.S. Food and Drug Administration. De-Novo-Entscheidungsdokument DEN170046, 23andMe PGS Genetic Health Risk Report for BRCA1/BRCA2 (Selected Variants). accessdata.fda.gov
Quellen
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