Chromosom

Metaphase-Chromosomen aus einer menschlichen, weiblichen Lymphozytenzelle, Färbung mit dem Fluoreszenzfarbstoff Chromomycin A3. Die Chromosomen liegen teilweise übereinander. Jedes Metaphase-Chromosom setzt sich aus zwei Tochterchromatiden zusammen, die in Längsrichtung durch einen sich dunkel abzeichnenden Spalt getrennt sind.
Zellkern eines Fibroblasten der Maus. Durch Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung wurden die Territorien der Chromosomen 2 (rot) und 9 (grün) angefärbt. DNA-Gegenfärbung in blau.
Oben: Zellkern eines menschlichen Fibroblasten, in dem alle 23 verschiedenen Chromosomen (1–22, X/Y) per Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) mit einer unterschiedlichen Kombination von insgesamt 7 Fluorochromen angefärbt wurden. Gezeigt ist eine mittlere Ebene in einem dekonvolvierten Bildstapel, der mit Fluoreszenzmikroskopie aufgenommen wurde.
Unten: Falschfarben-Darstellung aller Chromosomenterritorien, die in dieser Fokusebene sichtbar sind, nach Computer-Klassifikation.

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 Tiere, Pflanzen 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 Zellkerns zu 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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