Ausbildung von Merkmalen

Merkmale werden über eine Synthesekette ausgebildet. Dabei werden, angefangen von einem Ausgangsstoff, mehrere Zwischenstufen bis zum Merkmal (z. B. Abbau der Proteine) durchlaufen. Die Synthese der einzelnen Stoffe wird durch Enzymeiweiße gesteuert.

Für die Bildung der Enzyme sind entsprechende Gene auf der DNA verantwortlich. Alle Gene, die für die Ausbildung eines Merkmals verantwortlich sind, bilden eine Genwirkkette:

Die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese besagt, dass ein Gen der Abschnitt auf der DNA ist, der in seiner Nucleotidsequenz die Information für die Synthese eines Enzyms enthält. Wird ein Enzym in der Synthesekette nicht ausgebildet, so sind dieser Enzymausfall und das damit verbundene Krankheitsbild genetisch bedingt.

Aufgrund dessen, dass mittlerweile viele neue Erkenntnisse zur Proteinbiosynthese und zu anderen molekularbiologischen Vorgängen gewonnen wurden, ist die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese nur noch eingeschränkt bzw. modifiziert gültig:

• Nicht alle Proteine, die gebildet werden, sind als Enzyme wirksam (z. B. Strukturproteine).
• Auf dem Weg vom Gen zum fertigen Protein gibt es viele Modifikations- und Regulationsmöglichkeiten, sodass aus einem ursprünglichen mRNA-Molekül mitunter vielfältige (auch unterschiedlich wirksame) Proteine hervorgehen können.
• Auch die an der Proteinbiosynthese beteiligten RNA-Moleküle werden auf der DNA verschlüsselt.
• Eine Vielzahl von Wechselwirkungen innerhalb der Zelle beeinflusst ebenfalls den Ablauf und somit die Produkte der Proteinbiosynthese (z. B. Fehlen bestimmter Aminosäuren).

Daher gilt heute, dass eine biologisch aktive RNA von einem Gen codiert wird, die nicht zwangsläufig in ein Polypeptid (Protein) translatiert wird.