CHROMOSOMEN

Chromosomen

Die Chromosomen (von Chroma, Farbe und Soma, Körper) sind einfärbbare, fadenförmige Bestandteile des Zellkerns. Sie bestehen hauptsächlich aus DNS und RNS. Eigentlicher Träger der Erbinformation ist die DNS, die RNS dagegen dient als Bote für die Informationsübertragung.

Vom Feinaufbau her gesehen sind die Erbinformationen in der DNS codiert und zu Gruppen zusammengefaßt, die wir Gene nennen. Deren fadenförmige Anordnung ergibt die Chromosome. Jedes davon enthält Tausende von Genen, jedes Gen wiederum enthält die gesamte Information für die Ausprägung eines an Eiweiß gebundenen Erbmerkmals.

Kopplungsstrukturen im Kern pflanzlicher und tierischer Zellen, die in linearer Reihenfolge Gene enthalten. Die Chromosomen sind bestimmend für die Weitergabe der Erbinformationen von Zelle zu Zelle und von Generation zu Generation. Außerdem geben sie regulierte Information ab zur Kontrolle der Zellfunktionen. Die chemischen Synthesen, die man diesen Funktionen der Chromosomen zuordnet, sind die Bildung von DNS bzw RNS. Die Chromosome der Lebewesen mit echtem Zellkern (Eukaryonten) sind charakterisiert durch ihre komplexe Struktur, Anfärbbarkeit und durch ihre Formänderung während des Zellzyklus. Die wichtigsten chemischen Bestandteile der Chromosome sind DNS, RNS sowie basische und saure Proteine. Bei Lebewesen ohne Zellkern (Prokaryonten) und in den Organellen der Eukaryonten findet man einfachere Chromosome. Gewöhnlich ist hier die gesamte genetische Information in einer Kopplungsstruktur untergebracht, die aus doppel- oder einsträngiger DNS (bei einigen Viren auch RNS) bestehen kann. Es kommen ringförmige Chromosomen und andere geometrische Formen vor.

DNS-Viren

sind Viren, die DNS als genetisches Material enthalten. Die DNS kann ein- oder doppelstrangig vorliegen. Zu den Doppelstrangigen DNS-Viren gehören Herpesviren und Pockenviren.

Genetik

Wissenschaft der Vererbung und der Variabilität der Lebewesen. Sie befaßt sich mit allen Vorgängen, die für die Gleichheit der Merkmale bei Eltern und Nachkommen verantwortlich sind, sowie mit den Prozessen, die verändernd darauf einwirken. Der Begriff Genetik wurde 1906 von dem englischen Biologen William Bateson (1861 - 1926) geprägt und leitet sich vom griechischen "genesis" = Entstehung ab. Im Altertum und im Mittelalter wurden keine wesentliche genetischen Erkenntnisse gewonnen. Das Interesse begann erst mit dem Aufkommen der Abstammungslehre (Charles Dawin). 1865 veröffentlichte Mendel seine Vererbungsregeln (Mendlsche Gesetze). Seine Befunde gerieten in Vergessenheit und wurden erst 1900 von Carl Carrens, Hugo de Vries und Erich Tschermark wiederentdeckt. Damit begann die klassische Genetik. Man erkannte

T  das die Erbanlagen auf den Chromosomen liegen

T  deckte die biologischen Mechanismen der Verteilung auf

Die klassische Genetik ist heute weitgehend mathematisiert und spielt in der Tier- und Pflanzenzüchtung sowie in der Populationsgenetik eine große Rolle.

Durch die Biochemie und die Wahl von Mikroorganismen wurde die DNS als materielle Grundlage der Erbinformation erkannt (O. Theodore Avery 1944). J.D: Watson und F. Crick klärten 1953 den molekularen Aufbau der DNS auf. Einen Höhepunkt in der modernen Genetik bedeutet die Entzifferung des genetischen Codes zwischen 1960 - 1965.

Der genetische Code

ist die Form, in der die genetische Information auf den Genen, d. h. im Erbgut jedes Lebewesen, vorliegt. Er ist ein nicht überlappender Triplett - Code (Dreifachcode), der auf den vier, in den jeweiligen Formen der Nucleinsäuren (RNS, DNS), vorkommenden Basen beruht. Die Reihenfolge der Basen in der DNS ist so gegliedert, das jeweils drei aufeinanderfolgende Basen eine Informationseinheit, das Codon, bilden, die das Codewort für eine bestimmte Aminosäure ergeben. Für die 20 in Proteinen vorkommenden Aminosäuren stehen 61 der 64 mathematisch möglichen Triplettkombinationen zur Verfügung, die man aus den vier verschiedenen Basen bilden kann. Der genetische Code ist redundant (= überbestimmt: bis zu 6 verschiedene Tripletts codieren eine bestimmte Aminosäure) aber eindeutig (kein Triplett codiert mehrere Aminosäuren.) Alle Lebewesen benutzen den gleichen molekularen Apparat und verwenden denselben genetischen Code. Dieser ist also universell und bestätigt damit den gemeinsamen Ursprungs allen Lebens.