Hauptunterschied – Chromosom vs Chromatid

Die DNA trägt die genetische Information eines Individuums durch seine Nachkommen. DNA existiert in einer doppelsträngigen Struktur innerhalb des Zellkerns. Beide DNA-Stränge sind zu einer Doppelhelix zusammengerollt. Chromosomen sind die fadenähnlichen Strukturen, die aus einem eng gewundenen doppelsträngigen DNA-Molekül um Histonproteine ​​bestehen; Chromatid bezieht sich auf einen der beiden fadenförmigen Stränge, die ein Chromosom während der Zellteilung längs teilt. Die Hauptunterschied zwischen Chromosom und Chromatid liegt ihre Struktur; ein Chromosom hat die am stärksten kondensierte DNA-Struktur, während ein Chromatid die ungeklärte kondensierte DNA-Struktur hat.

Dieser Artikel untersucht,

1. Was ist ein Chromosom? – Definition, Eigenschaften, Klassifikationen 2. Was ist ein Chromatid – Definition, Eigenschaften 3. Was ist der Unterschied zwischen Chromosom und Chromatid

Was ist ein Chromosom?

Ein Chromosom ist eine Struktur, in der DNA in ihrer hochkondensierten Form verpackt ist. Es besteht aus langen DNA-Ketten, die mit Proteinen verbunden sind. Die meisten Prokaryoten enthalten ein frei schwebendes, einzelnes, kreisförmiges Chromosom. Es befindet sich am Nukleoid. Die prokaryotischen Chromosomen enthalten keine Introns. Ihre Gene werden als Gruppen, die Operons genannt werden, exprimiert. Prokaryoten bestehen aus histonähnlichen Proteinen, die mit ihrer DNA verbunden sind. Abgesehen davon enthalten Bakterien extrachromosomale Elemente, die als Plasmide bezeichnet werden. Bei Eukaryoten befinden sich die Chromosomen im Kern, der von einer separaten Membran umgeben ist. DNA ist eng um Histonproteine ​​gewunden. DNA-Stränge sind etwa 150-200 lang und wickeln sich zweimal um einen Kern, der aus acht Histonproteinen besteht. Die Struktur wird Nukleosom genannt. Diese Wicklung bietet strukturelle Unterstützung und ermöglicht die Kontrolle der Genaktivität.

Beim Menschen finden sich 46 einzelne Chromosomen: 22 Autosomenpaare und zwei Geschlechtschromosomen. Ein funktionelles Chromosom hat einen Replikationsstartpunkt, Zentromer und Telomere. Anhand der Zentromerposition können vier Chromosomentypen identifiziert werden. Sie sind telozentrische, akrozentrische, submetazentrische und metazentrische Chromosomen. Die Kernteilung kann in der Metaphase angehalten werden, um Chromosomen zu studieren. Der Prozess, bei dem Anomalien der Chromosomen identifiziert werden, wird als Karyotypisierung bezeichnet.

Abbildung 1: Spektraler Karyotyp

Was ist ein Chromatid

Ein Chromosom besteht aus einem DNA-Molekül. Während der S-Phase der Zelle wird die DNA in ihrer Menge verdoppelt, um in die Zellteilung einzutreten. Eine neue Kopie eines DNA-Strangs wird basierend auf der genetischen Information des vorhandenen Strangs gebildet. Die Anzahl der Chromosomen innerhalb der Zelle bleibt jedoch gleich. Somit enthält jedes Chromosom zwei Kopien von DNA-Strängen. Einer der DNA-Stränge in einem Chromosom wird als Chromatid bezeichnet. Daher ist ein Chromatid ein einzelner DNA-Strang. Es hat eine fadenartige Struktur und besteht aus Chromatinfasern. Die DNA wickelt sich um Proteine, die Histone genannt werden, und wickelt sich weiter, um Chromatidfasern zu bilden.

Die beiden Chromatiden eines Chromosoms können als Schwesterchromatidpaar identifiziert werden. Schwesterchromatid Paare werden durch das Zentromer miteinander verbunden. Schwesterchromatiden werden während der Anaphase getrennt. Anaphase ist die dritte Stufe der M-Phase des Zellzyklus. Chromatiden werden in ihrem am stärksten kondensierten Zustand in der Anaphase gefunden. Getrennte Schwesterchromatiden werden dann als Tochterchromosomen. Schwesterchromatiden sind in der Information, die sie tragen, identisch. Daher gelten Schwesterchromatiden als homozygot. Während der Replikation können jedoch Mutationen auftreten. Eine Mutation im neu gebildeten Strang macht somit Schwesterchromatiden heterozygot. Während der sexuellen Fortpflanzung paaren sich mütterliche und väterliche homologe Chromosomen. Diese Art von Chromatidenpaar wird als bezeichnet Nicht-Schwesterchromatide.

Abbildung 2: Makrostruktur der DNA

Unterschied zwischen Chromosom und Chromatid

Kondensation

Chromosom: DNA wird 10.000-mal kondensiert, um ein Chromosom zu bilden. Somit ist ein Chromosom die am stärksten kondensierte Form der DNA

Chromatid: DNA wird 50-mal kondensiert, um ein Chromatid zu bilden. Daher ist ein Chromatid weniger kondensiert als ein Chromosom.

Inhalt

Chromosom: Ein Chromosom besteht aus einem einzelnen, doppelsträngigen DNA-Molekül.

Chromatid: Ein Chromatid besteht aus zwei DNA-Strängen, die durch ihr Zentromer miteinander verbunden sind.

Struktur

Chromosom: Ein Chromosom ist eine dünne, bandartige Struktur.

Chromatid: Ein Chromatid ist eine dünne und lange, faserige Struktur.

Genmaterial

Chromosom: Homologe Chromosomen sind nicht identisch. Sie können unterschiedliche Allele des gleichen Gens haben.

Chromatid: Homologe Schwesterchromatiden sind identisch.

Bühne

Chromosom: Chromosomen erscheinen in der M-Phase.

Chromatid: Chromatiden erscheinen in der Interphase.

Funktion:

Chromosom: Chromosomen sind an der Verteilung des genetischen Materials beteiligt.

Chromatid: Chromatiden sind am Stoffwechsel und anderen Aktivitäten der Zelle beteiligt.

Abschluss

Ein Chromosom besteht aus einem einzigen DNA-Molekül, während ein Chromatid aus zwei identischen DNA-Strängen besteht, die durch das Zentromer miteinander verbunden sind. Chromosomen sind im Allgemeinen an der Verteilung des genetischen Materials bei der Kernteilung beteiligt. Chromatiden sind am Stoffwechsel und an der Regulation der Genexpression beteiligt. Dennoch ist DNA in einem Chromosom 10.000-mal kondensiert, während sie selbst in einem Chromatid 50-mal kondensiert ist. Der Hauptunterschied zwischen einem Chromosom und einem Chromatid liegt also im Kondensationsgrad.

Referenz:1. Higgins, N.P., Chromosomenstruktur. ENZYKLOPÄDIE DER BIOWISSENSCHAFTEN. 2015 http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/cromosomeStructure.pdf 08. Februar 20172. „Chromosom“. Nationales Institut für Humangenomforschung. 08.02.2017

Bildhöflichkeit: 1. „Sky Spectral Karyotype“ vom National Human Genome Research Institute – Gefunden auf: National Human Genome Research (USA) – kopiert von wikipedia:en. (Public Domain) über Commons Wikimedia2. „0321 DNA-Makrostruktur“ von OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia