Hauptunterschied – Metazentrische vs. submetazentrische Chromosomen
Die organisierte Zellstruktur, in der die Moleküle der Desoxyribose-Nukleinsäure (DNA) dicht verpackt sind, wird als Chromosom bezeichnet. Chromosomen befinden sich im Zellkern und enth alten alle Gene, die für die Produktion von Proteinen verantwortlich sind, die für verschiedene funktionelle Aspekte der Zelle benötigt werden. Die Gesamtzahl der Chromosomen in Organismen ist je nach Art unterschiedlich. Beim Menschen gibt es 23 Chromosomenpaare mit insgesamt 46 Chromosomen. Diese 23 Paare setzen sich aus 22 autosomalen Chromosomenpaaren und einem Geschlechtschromosomenpaar zusammen. Chromosomen können anhand verschiedener Kriterien unter Berücksichtigung verschiedener Aspekte kategorisiert werden. Basierend auf der Position des Zentromers werden Chromosomen in vier Gruppen eingeteilt; Metazentrische Chromosomen, submetazentrische Chromosomen, akrozentrische Chromosomen und telozentrische Chromosomen. In metazentrischen Chromosomen befindet sich das Zentromer genau in der Mitte der Chromosomen, wodurch zwei gleich lange Arme entstehen. Submetazentrische Chromosomen sind die Chromosomen, bei denen das Zentromer etwas vom Mittelpunkt entfernt liegt, was zu ungleich langen Armen führt. Beim Menschen gehören die meisten Chromosomen zu diesem Typ. Der Hauptunterschied zwischen den metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen basiert auf der Positionierung des Zentromers im Chromosom. Bei metazentrischen Chromosomen befindet sich das Zentromer genau in der Mitte des Chromosoms, während bei submetazentrischen Chromosomen das Zentromer etwas vom Mittelpunkt entfernt liegt.
Was sind metazentrische Chromosomen?
Metazentrische Chromosomen sind die Chromosomen, bei denen sich das Zentromer in der mittleren Position des Chromosoms befindet. Das Zentromer besteht aus einer DNA-Region und ist die Struktur, die die beiden Schwesterchromatiden zusammenhält. Darüber hinaus ist das Zentromer an der Spindelbildung während der Zellteilung beteiligt. Das Zentromer bindet an die Kinetochorproteine, um sowohl während der Mitose als auch während der Meiose den Spindelapparat zu bilden.
Abbildung 01: Das metazentrische Chromosom ist in der mittleren Position angezeigt
Aufgrund der Struktur der metazentrischen Chromosomen bestehen sie aus zwei gleich großen Armen und erscheinen in der Zellteilungsphase als „v“-förmige Strukturen während der Metaphase der Zellteilung. Das Vorhandensein metazentrischer Chromosomen wird hauptsächlich bei primitiven Organismen beobachtet. Die Karyotypisierung unter Verwendung der Giemsa-Färbung hat es der Zytogenetik ermöglicht, diese Chromosomen zu charakterisieren. Die Karyotypisierung, die an primitiven Organismen durchgeführt wird, um metazentrische Chromosomen zu beobachten, wird als „symmetrischer Karyotyp“bezeichnet. Die menschlichen Chromosomen 1 und 3 gehören zu diesem Typ und Amphibien bestehen hauptsächlich aus metazentrischen Chromosomen.
Was sind submetazentrische Chromosomen?
In submetazentrischen Chromosomen befindet sich das Zentromer etwas entfernt vom Mittelpunkt des Chromosoms. Daher führt diese Positionierung des Zentromers zu ungleich großen Armen des Chromosoms. In der üblichen Strukturanalyse nach Karyotypisierung scheinen die submetazentrischen Chromosomen kürzere p-Arme und längere q-Arme zu haben.
Abbildung 02: Submetazentrische Chromosomen sind in der dritten Position angegeben
Während der Mitose- und Meiosephasen nehmen die submetazentrischen Chromosomen im Metaphasenstadium eine „L“-förmige Struktur an. Wenn die Chromosomen der Metaphase unter dem Mikroskop betrachtet werden, kann dieser Chromosomentyp leicht von den anderen unterschieden werden. Die meisten menschlichen Chromosomen gehören zu diesem Typ.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen?
- Sowohl metazentrische als auch submetazentrische Chromosomentypen bestehen aus hochkompakter DNA.
- Sowohl metazentrische als auch submetazentrische Chromosomenstrukturen werden basierend auf der Position des Zentromers kategorisiert.
- Sowohl metazentrische als auch submetazentrische Chromosomentypen sind beim Menschen vorhanden.
- Sowohl metazentrische als auch submetazentrische Chromosomenstrukturen können durch Karyotypisierung mit Giemsa identifiziert werden
- Sowohl metazentrische als auch submetazentrische Chromosomenstrukturen können unterschiedlichen Chromosomenaberrationen oder Mutationen ausgesetzt sein, die zu unterschiedlichen gesundheitlichen Komplikationen führen.
Was ist der Unterschied zwischen metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen?
Metazentrische vs. submetazentrische Chromosomen |
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| In metazentrischen Chromosomen befindet sich das Zentromer genau in der Mitte der Chromosomen, wodurch zwei gleich lange Arme entstehen. | Submetazentrische Chromosomen sind die Chromosomen, bei denen das Zentromer etwas vom Mittelpunkt entfernt liegt, was zu ungleich langen Armen führt. |
| Während der Metaphase der Zellteilung gebildete Struktur | |
| Metazentrische Chromosomen erscheinen in der Metaphase V-förmig. | Submetazentrische Chromosomen erscheinen in der Metaphase als L-förmig. |
| p- und q-Arme | |
| Metazentrische Chromosomen haben gleich große p- und q-Arme. | Submetazentrische Chromosomen haben einen kürzeren p-Arm und einen vergleichsweise längeren q-Arm. |
Zusammenfassung – Metazentrische vs. submetazentrische Chromosomen
Chromosomen sind sehr kompakte DNA-Strukturen, die für die Unterbringung der Gene verantwortlich sind. Basierend auf der Positionierung des Zentromers werden Chromosomen in metazentrische, submetazentrische, akrozentrische und telozentrische Chromosomen eingeteilt. Metazentrische Chromosomen sind diejenigen, bei denen das Zentromer in der Mitte des Chromosoms platziert ist. Daher führt dies zu gleich großen p- und q-Armen. Submetazentrische Chromosomen sind die Chromosomen, bei denen das Zentromer etwas vom Zentrum entfernt angeordnet ist. Somit besteht dieser Chromosomentyp aus einem kurzen p-Arm und einem längeren q-Arm. Beide Typen kommen beim Menschen vor und können durch Karyotypisierung beobachtet werden. Dies ist der Unterschied zwischen metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen.
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