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Chromosomen

Interphase-Chromosomen

Mit dem Begriff Chromosom verbinden viele Menschen völlig falsche Vorstellungen. Häufig wird geglaubt, das die Chromosomen im Zellkern ständig sichtbar sind, in einer dicken X-förmigen Form, wie man sie in vielen Abbildungen sieht. Das Gegenteil ist aber der Fall. Meistens sieht man die Chromosomen überhaupt nicht; die DNA ist entspiralisiert, wie man sagt.

Ich möchte Ihnen das an einem schönen Beispiel veranschaulichen. Stellen Sie sich vor, Sie sitzen im Wohnzimmer und schauen durch das Fenster in ihren Garten. Ganz hinten auf dem Rasen sehen sie einen kleinen roten Fleck. Sie gehen nach draußen, um sich diesen Fleck näher zu betrachten und stellen fest, dass es sich um ein rotes Wollknäuel handelt. Neben dem Knäuel liegt ein 20 Meter langer roter Wollfaden auf dem Rasen. Dieses abgewickelte Wollknäuel haben Sie aber nicht gesehen, als Sie im Wohnzimmer waren.

Ein aufgewickeltes Wollknäuel sieht man von weitem, einen abgewickelten Faden aber nicht.

Ein aufgewickeltes Wollknäuel sieht man von weitem, einen abgewickelten Faden aber nicht.

So ähnlich wie in diesem Analogbeispiel müssen Sie sich das Entspiralisieren der DNA vorstellen. Von "Chromosomen" kann man eigentlich nur dann sprechen, wenn sich die DNA stark "aufgewickelt" hat. Und dieser Zustand herrscht nur während eines bestimmten Zeitpunktes im Zellzyklus: Während der Mitose. Nur während der Mitose ist die DNA derart verdichtet, dass sie in Form von Chromosomen sichtbar ist. In der restlichen Zeit des Zellzyklus, also während der G1-Phase, der S-Phase und der G2-Phase, sind die DNA-Fäden völlig entspiralisiert (abgewickelt) und daher im Lichtmikroskop nicht sichtbar (im Elektronenmikroskop kann man die DNA-Fäden allerdings gut erkennen).

Ein typischer menschlicher Zellkern

Die Abbildung oben zeigt Ihnen, wie ein Zellkern in einem preiswerten Elektronenmikroskop aussieht, das eine nicht allzu hohe Auflösung hat.

Metaphase-Chromosomen

Schauen wir uns jetzt ein Metaphase-Chromosom etwas näher an. Meistens hat es eine typische X-Form. Das liegt daran, dass ein menschliches Chromosom aus zwei Hälften besteht, den so genannten Chromatiden. Jedes der beiden Chromatiden enthält einen eigenen DNA-Faden,wie die folgende Abbildung zeigt:

Ein Metaphase-Chromosom mit DNA. Rot: DNA-Strang, grün: ein Genort

Der kleine grüne Ring soll die Position eines Gens markieren. Wie man sieht, ist jedes Gen in einem 2-Chromatid-Chromosom zweimal vorhanden. In ihrer Basen-Sequenz sind beide Gene völlig identisch - oder zumindest sollten sie es sein, falls kein Fehler bei der Replikation der DNA aufgetreten ist.

Anaphase-Chromosomen

In der Anaphase der Mitose werden die beiden Chromatiden eines Chromosoms durch die Spindelfasern des Centrosoms voneinander getrennt. Jede Tochterzelle erhält dabei ein Chromatid. Da beide Chromatide eines Chromosoms die gleiche Erbinformation enthalten, sind auch die beiden Tochterzellen genetisch identisch. Dies ist ja schließlich auch das Ziel der Anaphase, dafür zu sorgen, dass beide Tochterzellen die gleiche Erbinformation bekommen.

Wie die DNA in dem Chromosom organisiert ist, habe ich auf meiner Seite "Die Organisation der DNA" dargestellt.

Interne Links:

Mitose
Meiose
Organisation der DNA