Chromosom

Verschiedene Ebenen der Chromosomenkondensation.

1  DNA-Doppelhelix
2  10-nm-Fiber (DNA mit Nukleosomen)
3  Schematisierter Chromatinstrang während der Interphase vor der DNA-Verdopplung mit Centromer
4  Kondensiertes Chromatin während der Prophase(nun aus zwei Chromatiden bestehend, weil sich die DNA verdoppelt hat)
5  Metaphasechromosom
Die Teilabbildungen 3 bis 5 sind rein schematisch zu verstehen, um die Anzahl der Chromatiden während verschiedener Phasen des Zellzyklus wiederzugeben. Die Anordnung des „Chromatinfadens“ gibt nicht die tatsächliche Struktur wieder.


Chromosomen (von altgriechisch χρώμα chrōma ‚Farbe‘ und σώμα sōma ‚Körper‘)[1] sind Bestandteile von Zellen, auf denen Erbinformationen gespeichert sind. Sie kommen im Zellkern von eukaryoten Lebewesen vor, zu denen TierePflanzen und Pilze gehören. Ein Chromosom enthält DNA, auf der die Gene codiert sind, und viele Proteine, insbesondere Histone. Die Bezeichnung Chromosom, wörtlich „Farbkörper“, rührt daher, dass diese Strukturen mit basischen Farbstoffen leicht angefärbt werden können.

Ohne spezielle Nachweismethoden sind Chromosomen lichtmikroskopisch nur während der Teilung des Zellkernszu erkennen. Dann haben sie beim Menschen und vielen anderen Arten ein stäbchenförmiges Aussehen. Diese verdichtete (kondensierte) Form bildet sich zu Beginn einer Kernteilung bei Mitose wie Meiose während der frühen Prophase heraus. In der anschließenden Metaphase werden die stark kondensierten Chromosomen äquatorial angeordnet. Jedes Chromosom besteht in dieser Phase aus zwei gleichen Chromatiden, die durch Replikation entstanden parallel nebeneinander je eine durchgehende DNA-Doppelhelix enthalten. In den späteren Kernteilungsphasen werden die beiden Chromatiden eines Chromosoms voneinander getrennt und schließlich den sich bildenden Tochterkernen zugeteilt.

Am Ende der Kernteilungen gehen die Chromosomen wieder in einen dekondensierten Zustand über. Erst in dieser Form kann die DNA nun abgelesen oder dann dupliziert werden. Doch lassen sich so die verschiedenen Chromosomen eines Kerns mit klassischen Färbemethoden nicht mehr unterscheiden und bilden ein scheinbar kontinuierliches Chromatin. Mit besonderen Methoden jedoch, wie der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, sind die Chromosomen weiterhin als getrennte Einheiten nachweisbar. Jedes der dekondensierten Chromosomen nimmt also in der Interphase zwischen Kernteilungen einen abgrenzbaren Bereich innerhalb des Zellkerns ein, ein Chromosomenterritorium. Bei den Eukaryoten liegen fast alle Gene auf den Chromosomen im Zellkern. Einige wenige liegen auf der DNA in den Mitochondrien und bei Pflanzen und Algen auch in den Chloroplasten.

Die prokaryoten Lebewesen, also Bakterien und Archaeen, besitzen keinen Zellkern und haben auch keine Chromosomen im klassischen Sinn. Ihre Träger der Erbinformation sind ein oder mehrere, meist zirkuläre, DNA-Moleküle, die gelegentlich als Bakterienchromosom bezeichnet werden. In den Mitochondrien und Chloroplasten der Eukaryoten ist die DNA ringförmig und ähnelt einem Bakterienchromosom (vgl. Endosymbiontentheorie).

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