Interphase
Mit dem Begriff Chromosom verbinden viele Schüler völlig falsche Vorstellungen. Häufig wird geglaubt, das die Chromosomen im Zellkern ständig sichtbar sind, in dieser dicken X-förmigen Erscheinungsform, wie man sie in vielen Abbildungen sieht. Das Gegenteil ist aber der Fall. Meistens sieht man die Chromosomen überhaupt nicht; die DNA ist entspiralisiert, wie man sagt.
Ich möchte Ihnen das an einem schönen Beispiel veranschaulichen. Sie sitzen im Wohnzimmer und schauen auf ihren Garten. Was ist das für ein roter Fleck hinten im Rasen? Dort hat doch jemand ein rotes Wollknäuel hingeworfen! Weil die Wolle so schön aufgewickelt worden ist, können Sie das Knäuel aus 10 m Entfernung gut erkennen. Hätte jemand den Wollfaden abgewickelt und in großen Schlaufen auf dem Rasen verteilt, hätten Sie aus Ihrem Fenster nichts gesehen.
So ähnlich müssen Sie sich das Entspiralisieren der DNA vorstellen. Von "Chromosomen" kann man eigentlich nur dann sprechen, wenn sich die DNA stark "aufgewickelt" hat. Und dieser Zustand herrscht nur während eines bestimmten Zeitpunktes im Zellzyklus: Während der Mitose. Nur während der Mitose sind Chromosomen sichtbar, in der restlichen Zeit des Zellzyklus sind die Chromosomen entspiralisiert und die DNA liegt relativ "nackt" vor ("relativ" heißt, dass sie immer noch um Histone herumgewickelt ist und auch sonst eine ziemlich komplexe Struktur hat; aber im Vergleich zur Mitose ist die DNA schon ziemlich "auseinandergewickelt").
Abbildung 1:
Ein typischer menschlicher Zellkern
(C) Ulrich Helmich
Die Abbildung 1 zeigt uns das elektronenmikroskopische Bild eines menschlichen Zellkerns. Von Chromosomen ist hier nichts zu sehen. Nun, vielleicht hätten wir uns auch nicht gerade das Interphase-Stadium eines Zellkerns anschauen dürfen. Wenn wir Chromosomen sehen wollen, müssen wir ein Photo betrachten, das während einer Mitose oder Meiose geschossen wurde.
Metaphase-Chromosomen
Schauen wir uns jetzt ein Metaphase-Chromosom etwas näher an. Meistens hat es eine typische X-Form. Das liegt daran, dass ein menschliches Chromosom aus zwei Hälften besteht, den so genannten Chromatiden.
Abbildung 2:
Ein Metaphase-Chromosom
(C) Ulrich Helmich
Jedes der beiden Chromatiden enthält einen eigenen DNA-Faden,wie die folgende Abbildung 3 zeigt:
Abbildung 3:
Ein Metaphase-Chromosom mit DNA. Rot: DNA-Strang, grün: ein Genort
(C) Ulrich Helmich
Der kleine grüne Ring markiert die Position eines bestimmten Gens. Wie man sieht, ist jedes Gen in einem 2-Chromatid-Chromosom zweimal vorhanden. In ihrer Basen-Sequenz sind beide Gene völlig identisch - oder zumindest sollten sie es sein, falls kein Fehler bei der Replikation der DNA aufgetreten ist.
Wie die DNA in dem Chromosom organisiert ist, habe ich auf meiner Seite "Die Organisation der DNA" dargestellt.
