Zusammenhang zwischen Überdominanz und Fitness
Überdominanz bedeutet, dass die Fitness heterozygoter Nachkommen höher ist als bei beiden Homozygoten. Überdominanz sorgt dafür, dass die genetische Vielfalt in einer Population erhalten bleibt, auch wenn dies auf Kosten der Fitness geht. Ein klassisches Beispiel hierfür ist Sichelzellenanämie, deren schwerste Form durch ein doppelt rezessives Gen verursacht wird. Das EU-finanzierte Projekt OMUBAS (Overdominance: From spontaneous mutations to balancing selection in natural populations) untersuchte die Prävalenz von Überdominanz im Zusammenhang mit Spontanmutationen und Segregation. Hierfür analysierte das Team an einer Wildtyp-Population der Hefe Saccharomyces cerevisiae mehr als 800 Generationen mit asexueller Fortpflanzung. Für jede experimentelle Population untersuchte man einen einzelnen Genotyp mit sowohl invasiver Fitness als auch flacher Fitness-Frequenzfunktion, um auf Überdominanz zu testen. Die Fitness wurde durch direkten Konkurrenzvergleich zweier Stämme mit den Elterngenotypen gemessen. Wenn mindestens ein parenteraler Klon mit Heterozygotenvorteil vorlag, wurden dessen Nachkommen gekreuzt, um herauszufinden, ob der Vorteil auf Kopplung oder Überdominanz beruht. Die Wissenschaftler untersuchten auch, ob der Anteil überdominanter Mutationen mit der initialen Fitness des Genotypen korreliert und generierten für die Tests homozygote Nachkommengenotypen, was nach Projektende weitergeführt wird. Die Forschungsergebnisse von OMUBAS sind für ein breites Einsatzspektrum von Bedeutung, vor allem den Biotechnologiesektor (industrielle Fermentation), wo die Fitness einer mikrobiellen Population optimiert werden muss, wie auch die Hybridkraft von Kulturpflanzen, da dies über künstliche Selektion in Inzuchtlinien erreicht werden kann.
Schlüsselbegriffe
Überdominanz, Fitness, Evolution, heterozygot, OMUBAS, Heterose
