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Funktionelle Morphologie der Chromosomen

  • August Ruthmann
  • Manfred Hauser
Part of the Teubner Studienbücher der Biologie book series (TSB)

Zusammenfassung

In der Kernteilung sehen wir die Chromosomen in ihrer kondensierten Transportform, in der sie individuell erkennbar werden. In diesem Zustand sind sie aber inaktiv, und ihre dicht verpackte DNA dient nicht als Matrize für die Synthese von RNA. In der Interphase, früher in irreführender Weise oft als Ruhekern bezeichnet, sind sie in ihrer Funktionsform, aber im allgemeinen nicht individuell erkennbar. Ausnahmen bilden die Lampenbürstenchromosomen, die vor allem an wachsenden Oocyten von Amphibien untersucht wurden, und die vielsträngigen (polytänen) Riesenchromosomen der Dipteren. Gemeinsames Merkmal beider ist die aperiodische Sequenz von Bereichen, in welchen die DNA zu dichten Chromorneren aufgeknäuelt ist und die Schleifen aus doppelsträngiger DNA, die aus den Chromomeren seitlich hervortreten und an denen mRNA gebildet wird (Transcription). Während der Transcription selbst muß auch der Doppelstrang lokal aufgetrennt werden, denn die genetische Information wird nur von einem der beiden Stränge abgelesen. Die Schleifen als Funktionsstrukturen und ihre Beziehung zu den Chromomeren sind am besten an den Lampenbürstenchromosomen zu untersuchen, denn in der wachsenden Oocyte sind zahlreiche Genorte aktiv und daher zahlreiche mit RNA und Protein beladene Schleifen zu finden. In den verschiedenen differenzierten Geweben der Dipteren ist das Aktivitätsmuster jedoch beschränkter. Da die Chromomeren zahlreicher Stränge (Chromonemata) jeweils an einer Stelle zu Schleifen ausgesponnen sind, ergeben sich lokal begrenzte Anschwellungen, die sog. „puffs“. Je nach Entwicklungsstadium und Gewebe sind verschiedene Gene aktiv. Das „puff“-Muster ist also gewebe- und stadienspezifisch. Da man zumindest bei der genetisch gut untersuchten Taufliege Drosophila eine Reihe von Genen in bestimmten Querscheiben der Riesenchromosomen lokalisieren konnte, ist es auf der Grundlage einer genauen cytologischen Chromosomenkarte prinzipiell möglich, die Aktivierung bestimmter Genorte an den „puffs“ in Abhängigkeit vom Funktionsund Differenzierungszustand der Gewebe festzustellen und ihre Steuerung durch Außeneinflüsse experimentell in Angriff zu nehmen. Der erste Nachweis einer Aktivitätssteuerung durch ein Hormon, das Häutungen auslösende Ecdyson, gelang an den polytänen Chromosomen der Speicheldrüse larvaler Zuckmücken der Gattung Chironomus. Injektion von Ecdyson führt hier zur sequentiellen Aktivierung einer Reihe von Genorten, die sich cytologisch in der Induktion einer zeitlichen Folge von „puffs“ ausdrückt.

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Literatur

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Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden 1979

Authors and Affiliations

  • August Ruthmann
    • 1
  • Manfred Hauser
    • 1
  1. 1.Universität BochumBochumDeutschland

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