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.

Ein Chromosom (von griechisch χρώμα chrōma ‚Farbe‘ und σώμα sōma ‚Körper‘, [1] also wörtlich „Farbkörper“) ist ein nur mit dem Mikroskop erkennbares stabförmiges Körperchen, das bei der Teilung von Zellkernen ( Mitose oder Meiose) auftritt. Es handelt sich um einen Makromolekül-Komplex, der Gene und somit auch Erbinformationen enthält. Die beteiligten Makromoleküle, die zusammen auch als Chromatin bezeichnet werden, sind Desoxyribonukleinsäure (DNA) und verschiedene Proteine. In der Zeit zwischen den Kernteilungen, der Interphase, bleiben die Chromosomen im Zellkern als voneinander separierte Territorien erhalten.

Chromosomen treten nur bei Eukaryoten (Lebewesen mit Zellkernen) auf, zu denen alle Tiere, Pflanzen und Pilze gehören. Prokaryoten (Lebewesen ohne Zellkern), also Bakterien und Archaeen, besitzen keine Chromosomen im klassischen Sinn, sondern ein oder mehrere, meist zirkuläre DNA-Moleküle, die manchmal als „ Bakterienchromosom“ bezeichnet werden, obwohl diese mit den eukaryotischen Chromosomen nicht viel gemeinsam haben. Fast alle Gene der Eukaryoten liegen auf den Chromosomen. Einige wenige liegen auf DNA in den Mitochondrien und bei Pflanzen auch in den Chloroplasten. In den Mitochondrien und Chloroplasten der Eukaryoten ist die DNA ebenfalls ringförmig, ähnlich dem Bakterienchromosom.

Die X-ähnliche Form der Chromosomen, die in den meisten Darstellungen vorherrscht, tritt nur in einem kurzen Abschnitt während der Zellkernteilung ( Mitose) auf. Sie bildet sich während der Prophase heraus und liegt in der anschließenden Metaphase vor (siehe erste Abbildung). In diesem kondensierten Zustand mit jeweils zwei Chromatiden sind die Chromosomen im Lichtmikroskop ohne besondere Anfärbung erkennbar. Nach Abschluss der Kernteilung und in der stoffwechselaktiven Phase des Zellzyklus, die als Interphase bezeichnet wird, existieren die Chromosomen im Zellkern in einem „entspannten“, dekondensierten Zustand. Nur in diesem dekondensierten Zustand kann die DNA abgelesen oder dupliziert werden. Die Chromosomen sind nach Anwendung einer speziellen Nachweistechnik ( Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung) aber weiterhin als getrennte Einheiten nachweisbar. Auch in der Interphase nimmt also jedes Chromosom im Zellkern einen abgegrenzten Bereich ein, ein Chromosomenterritorium (siehe Abbildungen).

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