WAS IST DIE CHROMOSOMENHÜLLE? (MIT BEISPIELEN) - BIOLOGIE - 2025

Die Chromosomenausstattung, das Chromosomenkomplement oder der Chromosomensatz definieren die Gesamtzahl der Chromosomen, die das Genom jeder Spezies darstellen. Jeder lebende Organismus besteht aus Zellen mit einer charakteristischen Anzahl von Chromosomen.

Diejenigen, die ein doppeltes Chromosomenkomplement enthalten, sollen diploid sein ('2n'). Diejenigen, die einen einzelnen Chromosomensatz ('n') enthalten, sollen haploide sein.

Chromosomen A von einem weiblichen Menschen. Entnommen aus wikimedia.org

Die Chromosomenausstattung repräsentiert die Gesamtzahl der DNA-Moleküle, in die alle genetischen Informationen eingeschrieben sind, die eine Art definieren. In sich sexuell reproduzierenden Organismen haben somatische '2n'-Zellen zwei Kopien jedes somatischen Chromosoms.

Wenn das Geschlecht chromosomal definiert ist, haben sie auch ein sexuelles Paar. Sex 'n' Zellen oder Gameten haben nur ein Chromosom von jedem Paar.

Beim Menschen beträgt das chromosomale Komplement jeder somatischen Zelle beispielsweise 46. Das heißt, 22 autosomale Paare plus ein sexuelles Paar. In den Gameten der Spezies hat jeder von ihnen daher einen Chromosomensatz von 23 Chromosomen.

Wenn wir von der Chromosomenausstattung einer Art sprechen, beziehen wir uns streng auf den Chromosomensatz einer Reihe, die wir A nennen. In vielen Arten gibt es eine andere Reihe überzähliger Chromosomen, die B genannt wird.

Dies sollte nicht mit Ploidieänderungen verwechselt werden, bei denen sich die Anzahl der Chromosomen der A-Serie ändert.

Die Chromosomen, die eine Art definieren

Seit den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts war bekannt, dass die Anzahl der Chromosomen pro Art nicht stabil zu sein schien. Der stabile und Standardsatz von Chromosomen einer Spezies wurde als Serie A bezeichnet. Überzählige Chromosomen, die keine Kopien derjenigen der Serie A waren, wurden als Serie B bezeichnet.

Evolutionär gesehen ist ein B-Chromosom von einem A-Chromosom abgeleitet, aber es ist nicht seine Kopie. Sie sind nicht wesentlich für das Überleben der Art und präsentieren nur einige Individuen der Bevölkerung.

Es kann Unterschiede in der Anzahl der Chromosomen (Aneuploidie) oder im vollständigen Komplement der Chromosomen (Euploidie) geben. Es wird sich jedoch immer auf die Chromosomen der A-Reihe beziehen. Diese Zahl oder Chromosomenausstattung der A-Reihe definiert die Art chromosomal.

Eine haploide Zelle einer bestimmten Spezies enthält ein chromosomales Komplement. Ein Diploid enthält zwei und ein Triploid enthält drei. Ein chromosomales Komplement enthält und repräsentiert das Genom der Spezies.

Daher ergeben zwei oder drei weitere Komplemente keine andere Art: Sie bleibt gleich. Selbst im selben Organismus können wir haploide, diploide und polyploide Zellen beobachten. Unter anderen Bedingungen kann dies abnormal sein und zum Auftreten von Defekten und Krankheiten führen.

Was eine Art definiert, ist ihr Genom - verteilt auf so viele A-Chromosomen wie ihre Individuen vorhanden sind. Diese Zahl ist charakteristisch für die Art, die möglicherweise identisch mit der einer anderen Art ist, jedoch nicht deren Information.

Änderungen der Chromosomenzahl

Wir haben bereits gesehen, dass einige Individuen bei Individuen bestimmter Arten möglicherweise nur eine oder zwei chromosomale Begabungen aufweisen. Das heißt, die Anzahl der chromosomalen Komplemente variiert, aber das Genom ist immer das gleiche.

Der Chromosomensatz, der eine Art und ihre Individuen definiert, wird anhand ihrer Karyotypen analysiert. Die karyotypischen Merkmale von Organismen, insbesondere in Bezug auf die Anzahl, sind bei der Entwicklung und Definition von Arten besonders stabil.

Bei einigen Arten, zwischen verwandten Arten und insbesondere Individuen, kann es jedoch zu signifikanten Veränderungen im Chromosomenaufbau kommen.

Wir werden hier einige Beispiele nennen, die sich nicht auf die Änderungen der Ploidie beziehen, die in anderen Artikeln erörtert werden.

-Änderungen auf der Ebene der Evolutionslinien

Die biologische Regel lautet, dass es einen chromosomalen Konservatismus gibt, der lebensfähige Gameten durch Meiose und eine erfolgreiche Befruchtung während der Befruchtung garantiert.

Organismen derselben Art, Arten derselben Gattung, neigen dazu, ihre Chromosomenausstattung zu erhalten. Dies kann auch in höheren taxonomischen Bereichen beobachtet werden.

Schmetterlinge

Verschiedene Arten der Ordnung Lepidoptera neigen dazu, die gleiche Chromosomenausstattung beizubehalten. pixnio.com

Es gibt jedoch viele Ausnahmen. Bei Schmetterlingen werden beispielsweise Extreme beider Fälle beobachtet. Zu dieser Insektenfamilie gehören Organismen, die wir gemeinsam als Schmetterlinge bezeichnen.

Schmetterlinge stellen jedoch eine der verschiedensten Tiergruppen dar. Es gibt mehr als 180.000 Arten in nicht weniger als 126 Familien.

Die meisten Familien der Ordnung haben einen modalen Chromosomensatz von 30 oder 31 Chromosomen. Mit anderen Worten, die Reihenfolge ist trotz der großen Anzahl der darin enthaltenen Arten in Bezug auf die Chromosomenausstattung recht konservativ. In einigen Fällen ist jedoch auch das Gegenteil der Fall.

Die Hesperiidae-Familie der Ordnung Lepidoptera enthält etwa 4.000 Arten. Aber darin finden wir Taxa mit Modalzahlen von beispielsweise 28, 29, 30 oder 31 Chromosomen. Bei einigen ihrer Stämme finden sich jedoch Variationen von bis zu 5 bis 50 Chromosomen pro Art.

Innerhalb derselben Spezies ist es auch üblich, Variationen in der Anzahl der Chromosomen zwischen Individuen zu finden. In einigen Fällen ist dies auf das Vorhandensein von B-Chromosomen zurückzuführen.

In anderen Fällen handelt es sich jedoch um Variationen der A-Chromosomen. In derselben Spezies können Individuen mit haploiden Zahlen gefunden werden, die zwischen 28 und 53 Chromosomen variieren.

- Änderungen auf Zellebene desselben Individuums

Somatische Polyploidie

In der Welt der Pilze ist es durchaus üblich, dass sich die Kopienzahl der Chromosomen aufgrund von Umweltveränderungen ändert. Diese Veränderungen können ein bestimmtes Chromosom (Aneuploidie) oder den gesamten Chromosomensatz (Euploidie) betreffen.

Diese Veränderungen beinhalten keine meiotische Zellteilung. Diese Überlegung ist wichtig, da sie zeigt, dass das Phänomen nicht das Produkt einer rekombinatorischen Verzerrung ist.

Im Gegenteil, die genomische Plastizität von Pilzen im Allgemeinen erklärt somit ihre überraschende Anpassungsfähigkeit an die unterschiedlichsten Lebensumstände.

Diese heterogene Mischung von Zelltypen mit unterschiedlichen Ploidien im selben Individuum wurde auch bei anderen Organismen beobachtet. Der Mensch hat nicht nur diploide Zellen (die fast alle sind) und haploide Gameten. Tatsächlich gibt es normalerweise eine Mischung aus Diploiden und Polyploiden in der Hepatozyten- und Megakaryozytenpopulation.

Krebs

Eines der bestimmenden Merkmale der Krebsentstehung ist die Chromosomeninstabilität. Zellpopulationen können bei Krebs mit komplexen heterogenen karyotypischen Mustern gefunden werden.

Das heißt, ein Individuum hat während seines Lebens einen normalen Karyotyp in seinen Körperzellen. Die Entwicklung eines bestimmten Krebses ist jedoch mit einer Änderung der Anzahl und / oder Morphologie seiner Chromosomen verbunden.

Die numerischen Änderungen führen zum aneuploiden Zustand von Zellen, die etwas Chromosom verloren haben. Im selben Tumor können aneuploide Zellen für verschiedene Chromosomen vorhanden sein.

Andere Änderungen der Anzahl können zu Duplikationen eines homologen Chromosoms führen, nicht jedoch des anderen Mitglieds des Paares.

Diese Veränderungen tragen nicht nur zum Fortschreiten des Krebses bei, sondern erschweren auch Therapien zur Bekämpfung der Krankheit. Zellen sind nicht mehr, nicht einmal genomisch gesehen, gleich.

Der Informationsgehalt und seine Organisation sind unterschiedlich, und auch die Expressionsmuster von Genen haben sich geändert. Darüber hinaus kann es in jedem Tumor eine Mischung von Expressionsmustern geben, die sich in Identität und Größe unterscheiden.

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