DNA-Verpackung in eukaryotischen Zellen

Eukaryotische Chromosomen bestehen, im Vergleich zur Größe des Zellkerns, aus enorm langen DNA-Molekülen und müssen deshalb dicht verpackt werden, um überhaupt in den Zellkern zu passen. Chromosomen bestehen aus Chromatin, einem Komplex aus DNA und Proteinen. In jedem Chromosom ist ein sehr langes DNA-Stück um Proteine gewickelt, die sogenannten Histone. Diese mit DNA umwickelten Histone bilden perlenförmige Einheiten, die Nukleosomen genannt werden. Vor der Zellteilung findet DNA-Replikation statt. Nach der DNA-Replikation ist das Chromatin stark kondensiert und die Chromosomen werden kürzer und dicker. Jedes duplizierte Chromosom besteht aus zwei Schwesterchromatiden, die durch Proteinkomplexe, die Kohäsine, miteinander verbunden sind. Das Zentromer bildet die Verbindung zwischen den beiden Schwesterchromatiden. In den späteren Stadien der Zellteilung werden sich die beiden Schwesterchromatiden in zwei neue Zellkerne auftrennen. Bedenke, dass Schwesterchromatiden, sobald sie sich getrennt haben, zu einzelnen Chromosomen geworden sind und nicht mehr Schwesterchromatiden genannt werden.

Jede eukaryotische Spezies besitzt eine bestimmte Anzahl Chromosomen. Humane somatische Zellen enthalten 2 Chromosomensätze, die aus 46 Chromosomen bestehen. Humane reproduktive Zellen, oder Gameten, enthalten jedoch nur einen Chromosomensatz mit 23 Chromosomen.

Abbildung 1: DNA-Verpackung. Chromosom (oben), um Histone gewickeltes Chromatin, das Nukleosomen bildet (Mitte), DNA-Doppelhelix (unten).