Induzierte Mutationen

Begriff in der Genetik. Induzierte Mutationen sind genetische Veränderungen, die durch äußere Einflüsse wie Chemikalien oder Strahlung oder sonstige menschliche Aktivitäten verursacht werden.

Im Gegensatz zu spontanen Mutationen, die zufällig auftreten, werden induzierte Mutationen gezielt durch den Einsatz von Mutagenen wie chemischen Substanzen (chemische Mutagene), Strahlung (Sonnenlicht, Röntgenstrahlung) oder Gentechnik verursacht.

So induziert beispielsweise ultraviolettes (UV) Licht spezifische Mutationen im Zell- und Hautgenom, wie z. B. UV-Signatur- und Triplettmutationen, deren Mechanismus vermutlich mit der Translesion-DNA-Synthese (TLS) über UV-induzierte DNA-Basenschäden zusammenhängt (Ikehata H et al. 2011).

Weiterhin gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass die Urbanisierung mit höheren Mutationsraten einhergeht, was sich auf die Gesundheit und die Evolution der in Städten lebenden Menschen, auswirken kann (Johnson MTJ et al. 2024). Erhöhte Schadstoffwerte in städtischen Gebieten können DNA-Schäden hervorrufen, die zu De-novo-Mutationen führen. Studien über Mutationen, die durch die städtische Umweltverschmutzung ausgelöst werden, sind vor allem bei Menschen und Mikroorganismen zu finden, während Studien über nicht-menschliche Eukaryoten selten sind, obwohl erhöhte Mutationsraten das Potenzial haben, Organismen und ihre Populationen in der heutigen Zeit zu beeinträchtigen (Johnson MTJ et al. 2024).

Induzierte Mutationen werden häufig in wissenschaftlichen Studien verwendet, um die Funktion von Genen zu untersuchen oder um neue Eigenschaften in Organismen zu erzeugen, z.B. in der Landwirtschaft zur Züchtung von Pflanzen mit verbesserten Merkmalen. Zu den chemischen Mutagenen gehören Basenanaloga, alkylierende Substanzen, freie Radikale, interkalanzien)

1. Ikehata H et al. (2011) The mechanisms of UV mutagenesis. J Radiat Res 52:115-125.
2. Johnson MTJ et al. (2024) Effects of urban-induced mutations on ecology, evolution and health. Nat Ecol Evol 8:1074-1086.