CHROMATIDEN: FUNKTIONEN UND TEILE - BIOLOGIE - 2025

Ein Chromatid ist eine der beiden Kopien, die durch die Replikation eines eukaryotischen Chromosoms hergestellt werden und nur bei Zellteilungsereignissen wie Mitose und Meiose sichtbar sind.

Während der mitotischen Teilung sind Schwesterchromatiden das Ergebnis der DNA-Replikation desselben Chromosoms und unterscheiden sich von homologen Chromosomen darin, dass sie von zwei verschiedenen Individuen stammen, einer Mutter und einem Vater, obwohl sie es sind rekombinieren, sie sind nicht identisch miteinander.

Somit sind Chromatiden Teil aller eukaryotischen Chromosomen und erfüllen wesentliche Funktionen bei der getreuen Übertragung genetischer Informationen von einer Zelle zu ihren Nachkommen, da beispielsweise der genetische Gehalt von zwei Schwesterchromatiden einer Zelle bei Mitose identisch ist .

Im Allgemeinen besteht jedes Chromatid aus DNA, die auf Kernen gewickelt ist, die von Octameren von Histonproteinen gebildet werden, die aktiv an der Regulation der Expression der in dem DNA-Molekül enthaltenen Gene beteiligt sind.

Da sie nur während der Teilung sichtbar sind, werden die Chromatiden normalerweise paarweise gesehen, die über ihre gesamte Länge und insbesondere im Zentromerbereich eng miteinander verbunden sind.

Chromatidenfunktionen

Allgemeines Diagramm eines Chromosoms, in dem Chromatiden markiert sind (Quelle: Myckel via Wikimedia Commons)

Chromatiden sind die Kernstrukturen, die die genetische und epigenetische Information aller eukaryotischen Zellen tragen. Diese sind notwendig für die korrekte Verteilung von Erbmaterial während der Zellteilung, entweder durch Mitose oder durch Meiose.

Bildung von Zellen während der Mitose und von Gameten

Da der Begriff insbesondere für das duplizierte genetische Material eines Chromosoms verwendet wird, ist ein Chromatid daher für die Bildung genetisch identischer Zellen während der Mitose und für die Bildung von Gameten während der Meiose von Fortpflanzungsorganismen wesentlich. sexuell.

Das genetische Material, das in den Chromatiden enthalten ist und durch Zellteilung von einer Zelle zu ihren Nachkommen gelangt, enthält alle Informationen, die erforderlich sind, um den Zellen ihre eigenen Eigenschaften und damit den von ihnen gebildeten Organismus zu verleihen.

Übertragung genetischer Informationen

Die richtige Trennung von Schwesterchromatiden ist für das Funktionieren eines Lebewesens wesentlich, denn wenn sie nicht getreu von einer Zelle zur anderen übertragen werden oder wenn sie während der Teilung nicht getrennt werden, können genetische Störungen ausgelöst werden, die die Entwicklung der Zelle beeinträchtigen. Organismus.

Dies gilt insbesondere für diploide Organismen wie zum Beispiel Menschen, aber nicht vollständig für andere polyploide Organismen wie Pflanzen, da sie "Ersatz" -Sätze ihrer Chromosomen haben, das heißt, sie haben sie in mehr von zwei Exemplaren.

Frauen, um nur ein Beispiel zu nennen, haben zwei Kopien des X-Geschlechtschromosoms, so dass jeder Replikationsfehler in einer von ihnen mit den Informationen in der anderen "korrigiert" oder "geändert" werden könnte, ansonsten Männer, da diese eine einzelne Kopie des Y-Chromosoms und ein einzelnes X-Chromosom haben, die nicht homolog sind.

Teile von Chromatiden

Ein Chromatid besteht aus einem hochorganisierten und kompakten Doppelband-DNA-Molekül. Die Verdichtung dieses Moleküls erfolgt dank seiner Assoziation mit einer Reihe von Histonproteinen, die eine Struktur bilden, die als Nukleosom bezeichnet wird und um die die DNA gewickelt ist.

Das Wickeln von DNA um Nukleosomen ist möglich, da Histone reichlich positiv geladene Aminosäuren aufweisen, die es schaffen, elektrostatisch mit den für Nukleinsäuren charakteristischen negativen Ladungen zu interagieren.

Die Nukleosomen rollen sich wiederum auf sich selbst auf, verdichten sich weiter und bilden eine filamentöse Struktur, die als 30-nm-Faser bekannt ist und die während der Mitose beobachtet wird.

In einer Region dieser Karte befindet sich ein DNA-Proteinkomplex namens Centromer, in dem sich das Kinetochor befindet, in dem die mitotische Spindel während der Zellteilung bindet.

Chromatiden während der Mitose

Am Ende der mitotischen Prophase kann überprüft werden, dass jedes Chromosom aus zwei Filamenten besteht, die über seine gesamte Struktur und insbesondere in einem kompakteren Bereich, der als Zentromer bekannt ist, miteinander verbunden sind. Diese Filamente sind Schwesterchromatiden, das Produkt einer früheren Replikation.

Chromosomen während des Zellteilungsprozesses (Quelle: SyntaxError55 in der englischsprachigen Wikipedia über Wikimedia Commons)

Die enge Verbindung zwischen Schwesterchromatiden in ihrer gesamten Struktur wird durch einen Proteinkomplex namens Kohäsin erreicht, der als "Brücke" zwischen beiden fungiert. Diese Kohäsion wird hergestellt, wenn sich die DNA vor der Trennung der Chromatiden zu den Tochterzellen repliziert.

Wenn Schwesterchromatiden während der Metaphase-Anaphase getrennt werden, wird jedes Chromatid, das in eine der Tochterzellen sekretiert wird, als Chromosom betrachtet, das sich vor der nächsten Mitose repliziert und wieder ein Schwesterchromatid bildet.

Chromatiden während der Meiose

Die meisten eukaryotischen Zellen von Organismen, die sexuelle Fortpflanzung haben, haben in ihrem Kern einen Satz von Chromosomen von einem Elternteil und einen anderen Satz von dem anderen, dh einige Chromosomen von der Mutter und andere vom Vater, die als bekannt sind homologe Chromosomen, da sie genetisch äquivalent, aber nicht identisch sind.

Jedes homologe Chromosom ist ein hochgeordneter DNA- und Proteinstrang (Chromatid), der, bevor die Zelle einen Teilungsprozess beginnt, lose im Kern angeordnet ist.

Bevor eine Geschlechtszelle in die meiotische Phase eintritt, wird jedes homologe Chromosom dupliziert und besteht aus zwei identischen Schwesterchromatiden, die während ihrer Struktur und im zentromeren Bereich verbunden sind, wie dies während der Mitose der Fall ist.

Während der Prophase der ersten meiotischen Teilung nähern sich die homologen Chromosomen (von Vater und Mutter), die jeweils bereits aus zwei Schwesterchromatiden bestehen, über ihre gesamte Länge einander an, und zwar durch einen Prozess, der als Synapse bezeichnet wird Ein Komplex namens Tetrade wird gebildet, der aus jedem homologen Chromosom und seinem Schwesterchromatid besteht.

Die Synapse ermöglicht den genetischen Austausch oder die Rekombination zwischen homologen Chromosomen, die sich anschließend während der Anaphase I der Meiose trennen und in separate Zellen verteilen.

Die Schwesterchromatiden jedes homologen Chromosoms werden während der ersten meiotischen Teilung als eine Einheit sekretiert, da sie in dieselbe Zelle verschoben werden, aber während der Meiose II voneinander getrennt werden, wo Zellen mit einer haploiden Anzahl von Chromosomen produziert werden.

Verweise

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