10 Fakten über Chromosomen
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Chromosomen sind Zellbestandteile, die aus DNA bestehen und sich im Zellkern unserer Zellen befinden. Die DNA eines Chromosoms ist so lang, dass es um Proteine, sogenannte Histone, gewickelt und zu Chromatinschleifen gewickelt werden muss, damit sie in unsere Zellen passen. Die Chromosomen umfassende DNA besteht aus Tausenden von Genen, die alles über ein Individuum bestimmen. Dies schließt Geschlechtsbestimmung und vererbte Merkmale wie Augenfarbe, Grübchen und Sommersprossen ein. Entdecken Sie zehn interessante Fakten über Chromosomen.
1) Bakterien haben zirkuläre Chromosomen
Anders als die fadenförmigen linearen Chromosomenstränge in eukaryotischen Zellen bestehen Chromosomen in prokaryotischen Zellen wie Bakterien typischerweise aus einem einzelnen kreisförmigen Chromosom. Da prokaryotische Zellen keinen Zellkern haben, befindet sich dieses zirkuläre Chromosom im Zellzytoplasma.
2) Chromosomenzahlen variieren zwischen Organismen
Organismen haben eine festgelegte Anzahl von Chromosomen pro Zelle. Diese Zahl variiert zwischen verschiedenen Arten und liegt im Durchschnitt zwischen 10 und 50 Gesamtchromosomen pro Zelle. Diploide menschliche Zellen haben insgesamt 46 Chromosomen (44 Autosomen, 2 Geschlechtschromosomen). Eine Katze hat 38, Lilie 24, Gorilla 48, Gepard 38, Seestern 36, Königskrabbe 208, Garnele 254, Mücke 6, Truthahn 82, Frosch 26 und E coli Bakterium 1. Bei Orchideen variieren die Chromosomenzahlen zwischen 10 und 250 je nach Art. Der Farn mit der Zunge des Addierers (Ophioglossum reticulatum) hat mit 1.260 die meisten Gesamtchromosomen.
3) Chromosomen Bestimmen Sie, ob Sie männlich oder weiblich sind
Männliche Gameten oder Samenzellen in Menschen und anderen Säugetieren enthalten eine von zwei Arten von Geschlechtschromosomen: X oder Y. Weibliche Gameten oder Eier enthalten jedoch nur das X-Geschlechtschromosom. Wenn also eine Samenzelle, die ein X-Chromosom enthält, befruchtet wird, entsteht das Zygote wird XX oder weiblich sein. Wenn alternativ die Samenzelle ein Y-Chromosom enthält, ist die resultierende Zygote XY oder männlich.
4) X-Chromosomen sind größer als Y-Chromosomen
Y-Chromosomen sind etwa ein Drittel so groß wie X-Chromosomen. Das X-Chromosom macht etwa 5% der gesamten DNA in Zellen aus, während das Y-Chromosom etwa 2% der gesamten DNA einer Zelle ausmacht.
5) Nicht alle Organismen haben Geschlechtschromosomen
Wussten Sie, dass nicht alle Organismen Geschlechtschromosomen haben? Organismen wie Wespen, Bienen und Ameisen haben keine Geschlechtschromosomen. Das Geschlecht wird daher durch Befruchtung bestimmt. Wenn ein Ei befruchtet wird, entwickelt es sich zu einem Männchen. Unbefruchtete Eier entwickeln sich zu Weibchen. Diese Art der asexuellen Fortpflanzung ist eine Form der Parthenogenese.
6) Menschliche Chromosomen enthalten virale DNA
Wussten Sie, dass ca. 8% Ihrer DNA von einem Virus stammt? Laut Forschern stammt dieser Prozentsatz der DNA von Viren, die als Borna-Viren bekannt sind. Diese Viren infizieren die Neuronen von Menschen, Vögeln und anderen Säugetieren und führen zu einer Infektion des Gehirns. Die Vermehrung des Borna-Virus erfolgt im Zellkern infizierter Zellen.
Virale Gene, die in infizierten Zellen repliziert werden, können in Chromosomen von Geschlechtszellen integriert werden. In diesem Fall wird die virale DNA vom Elternteil an die Nachkommen weitergegeben. Es wird vermutet, dass das Borna-Virus für bestimmte psychiatrische und neurologische Erkrankungen beim Menschen verantwortlich sein könnte.
7) Chromosomentelomere sind mit Altern und Krebs verbunden
Telomere sind DNA-Bereiche, die sich an den Enden der Chromosomen befinden. Sie sind Schutzkappen, die die DNA während der Zellreplikation stabilisieren. Im Laufe der Zeit werden die Telomere abgenutzt und verkürzt. Wenn sie zu kurz werden, kann sich die Zelle nicht mehr teilen. Die Verkürzung der Telomere ist mit dem Alterungsprozess verbunden, da sie Apoptose oder programmierten Zelltod auslösen kann. Die Verkürzung der Telomere ist auch mit der Entwicklung von Krebszellen verbunden.
8) Zellen reparieren keine Chromosomenschäden während der Mitose
Zellen unterbrechen DNA-Reparaturprozesse während der Zellteilung. Dies liegt daran, dass eine sich teilende Zelle den Unterschied zwischen beschädigten DNA-Beständen und Telomeren nicht erkennt. Die Reparatur von DNA während der Mitose kann zu einer Telomerverschmelzung führen, die zum Zelltod oder zu Chromosomenanomalien führen kann.
9) Männer haben die X-Chromosomenaktivität erhöht
Da Männchen nur ein einziges X-Chromosom haben, ist es manchmal erforderlich, dass die Zellen die Genaktivität auf dem X-Chromosom erhöhen. Der Proteinkomplex MSL hilft, die Genexpression auf dem X-Chromosom zu regulieren oder zu erhöhen, indem es dem Enzym RNA-Polymerase II hilft, DNA zu transkribieren und mehr der X-Chromosom-Gene zu exprimieren. Mit Hilfe des MSL-Komplexes kann die RNA-Polymerase II während der Transkription weiter entlang des DNA-Strangs wandern, wodurch mehr Gene exprimiert werden.
10) Es gibt zwei Haupttypen von Chromosomenmutationen
Chromosomenmutationen treten manchmal auf und können in zwei Haupttypen eingeteilt werden: Mutationen, die strukturelle Änderungen verursachen, und Mutationen, die Änderungen der Chromosomenzahlen verursachen. Chromosomenbrüche und -duplikationen können verschiedene Arten von Veränderungen der Chromosomenstruktur verursachen, einschließlich Gendeletionen (Verlust von Genen), Genduplikationen (zusätzliche Gene) und Geninversionen (gebrochenes Chromosomensegment wird umgekehrt und wieder in das Chromosom eingefügt). Mutationen können auch dazu führen, dass ein Individuum eine abnormale Anzahl von Chromosomen aufweist. Diese Art der Mutation tritt während der Meiose auf und führt dazu, dass die Zellen entweder zu viele oder zu wenige Chromosomen aufweisen. Das Down-Syndrom oder die Trisomie 21 resultiert aus dem Vorhandensein eines zusätzlichen Chromosoms auf dem autosomalen Chromosom 21.
Quellen:
- "Chromosom." UXL Encyclopedia of Science. 2002. Encyclopedia.com. 16. Dezember 2015.
- "Chromosomenzahlen für lebende Organismen." Alchemipedia. Zugriff am 16. Dezember 2015.
- "X chromosome" Genetics Home Reference. Bewertet am Januar 2012.
- "Y-Chromosom" Genetics Home Reference. Bewertet am Januar 2010.
