Ein Paarungstyp ist ein Muster physiologischer Eigenschaften. Der Paarungstyp eines Lebewesens oder einer Zelle reguliert seine Kompatibilität mit Artgenossen zur sexuellen Fortpflanzung. Paarungstypen sind unabhängig von den Geschlechtern, die nach Unterschieden in Morphologie und Verhalten der Gameten oder Individuen eingeteilt werden. Sie treten daher sowohl bei Isogametie, als auch zusätzlich zu Anisogametie auf.[1] Meistens gibt es zwei Paarungstypen, die als + und - gekennzeichnet werden. Einige Arten besitzen eine größere Zahl verschiedener Paarungstypen,[2] die mit Nummern oder Buchstaben bezeichnet werden. In der Regel können sich nur Individuen von verschiedenen Paarungstypen miteinander fortpflanzen. Paarungstypen kommen bei einigen Algenarten, Pilzen (hier Kreuzungstypen genannt), Schleimpilzen und Wimperntierchen vor.
Funktionsweise
BearbeitenDie Genloci, an denen der Paarungstyp bestimmt wird, werden MAT-Loci genannt (englisch "Mating type locus"). Meistens codieren die Allele an diesen Loci für Transkriptionsfaktoren, die eine wichtige Rolle während der Fortpflanzung spielen. Neben den MAT-Genen haben die Lebewesen oftmals weitere paarungstypspezifische Gene auf autosomalen Bereichen. Die Expression dieser Gene wird durch die Transkriptionsfaktoren gesteuert. [3]
Werden die Paarungstypen epigenetisch festgelegt, so sind in einem Lebewesen die Gene für alle? Paarungstypen vorhanden. In einem Paarungstypsystem einer Art kann es entweder verschiedene Allele für einen bestimmten Locus geben, oder aber es haben alle die gleichen MAT-Allele, die dafür epigenetisch aktiviert oder deaktiviert werden.
genetisch bestimmte Paarungstypen
BearbeitenWenn die Paarungstypen genetisch festgelegt sind, gibt es verschiedene Allele für dieses Gen. Dadurch wird die Genexpression reguliert. Sie können auch direkt für Pheromone und Rezeptoren kodieren, die nötig sind, damit Partner sich gegenseitig erkennen.[3]
epigenetisch bestimmte Paarungstypen
BearbeitenAlle haben die gleichen MAT-Gene, die aber nur bei einigen zufällig oder durch umwelteinflüsse (z.B. Temperatur) und Ähnliches aktiviert werden. Es liegen dann alle Paarungstyp im Genom vor und die beisten werden unterdrückt (Gen-Silencing). Dabei können auch direkt andere Rollenzuweisungen ausgebildet werden. Das kommt häufig bei Anisogameten vor. Einige Arten können die Paarungstypen umgehen, indem sie auch epigenetische Paarungstypen einrichten, Paarungstypen wechseln, Autogamie...[3]
Auswirkungen auf die Partnerwahl
BearbeitenJe mehr verschiedene MAT-Loci es gibt, umso mehr verschiedene Kombinationsmöglichkeiten der Gene und somit auch verschiedene Paarungstypen kann es geben.[1] Falls nur die Fortpflanzug mit bestimmten, komplementären Paarungstypen möglich ist, ist die Einführung von weiteren Paarungstypen erschwert. Falls jeder beliebige andere Paarungstyp möglich ist, oder sogar der gleiche, steigt die Wahrscheinlichkeit.[3] (Falls es der gleiche Paarungstyp ist, spricht man auch nicht mehr von Befruchtung oder Syngamie, im englischen scheinbar das gleiche) Bei einigen Arten sind die Paarungstypen daher nicht scharf abgegrenzt, sondern bilden ein Kontinuum - die Kompatibilität zu anderen Individuen ist graduell.
potenzieller Nutzen
BearbeitenSie dienen einer Theorie zufolge dazu, Fortpflanzung mit zu nahen Verwandten oder Selbstbefruchtung zu vermeiden, vor allem bei Diplonten. Haploide Paarungstypen können Selbstbefruchtung (also befruchtung zwischen gameten/sporen des selben sporophyts) dadurch nicht vermeiden. [2] Bei denen würde es vielleicht vereinfachen, besonders geeignete Partner zu finden. Manche paaren sich ja sogar nur noch mit gleichen Paarungstypen. Homothallismus scheint bei manchen vorzuliegen, die sich einfach zwei Zellkerne von unterschiedlichen Typen gegönnt haben.
Cytoplasma
BearbeitenOder dazu, zu steuern, welcher Elter die Zellorganellen zur Verfügung stellt, somit Verschwendung zu vermeiden. Oder zumindest, wessen mtDNA behalten wird. Dadurch ensteht oft eine Rollenzuweisung. Die Paarungstypen steuern die Interaktion zwischen den "Partnern" [3][4]
Regelung des Kernphasenwechsels
Bearbeitenüberprüfen, in welcher Kernphase man sich befindet, und ob ein geeigneter Partner für einen Kernphasenwechsel anwesend ist (oder andere Vorraussetzungen erfüllt sind) Die Transkriptionsfaktoren können bei der Verschmelzung Heterodimere mit den Faktoren des Partners bilden, daran erkennt man den Diploiden Zustand. Partner erkennt man an den Pheromonen. [3]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b Bachtrog D, Mank JE, Peichel CL, Kirkpatrick M, Otto SP, Ashman T-L, et al. (2014) Sex Determination: Why So Many Ways of Doing It? PLoS Biol 12(7): e1001899. doi:10.1371/journal.pbio.1001899
- ↑ a b Lehtonen J, Kokko H, Parker GA. 2016: What do isogamous organisms teach us about sex and the two sexes? Phil. Trans. R. Soc. B 371: 20150532. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2015.0532
- ↑ a b c d e f Nicholas Perrin: What Uses are Mating Types? The “Developmental Switch” Model. 1. Februar 2012, abgerufen am 6. Dezember 2016.
- ↑ Whitfield J (2004) Everything You Always Wanted to Know about Sexes. PLoS Biol 2(6): e183. doi:10.1371/journal.pbio.0020183
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