Hauptunterschied – homologe vs. nicht-homologe Chromosomen

Chromosomen im Zellkern sind die Anordnung des genetischen Materials einer bestimmten Zelle. Homologe und nicht-homologe Chromosomen sind die beiden Chromosomentypen, die basierend auf dem Paarungsmuster der Chromosomen während der Metaphase 1 der Meiose identifiziert werden. Homologe Chromosomen beziehen sich auf die Chromosomen in demselben Paar, während sich nicht-homologe Chromosomen auf die Chromosomen in verschiedenen Paaren beziehen. Die Hauptunterschied zwischen homologen und nicht-homologen Chromosomen ist das homologe Chromosomen bestehen aus Allelen der gleichen Art von Genen in den gleichen Loci, während nicht-homologe Chromosomen aus Allelen verschiedener Arten von Genen bestehen.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was sind homologe Chromosomen? – Definition, Eigenschaften, Beispiele 2. Was sind nicht-homologe Chromosomen? – Definition, Eigenschaften, Beispiele 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen homologen und nicht-homologen Chromosomen? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen homologen und nicht-homologen Chromosomen? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Allele, Zentromerposition, homologe Chromosomen, Locus, nicht-homologe Chromosomen, Rekombination, Translokation

Was sind homologe Chromosomen?

Homologe Chromosomen sind Chromosomen mit den gleichen Gensequenzen, die während der Meiose gepaart werden. Die Anzahl der Chromosomen im Paar wird durch die Ploidie dieses bestimmten Organismus bestimmt. Ploidie bezieht sich auf die Anzahl der im Organismus vorhandenen Chromosomensätze. Im Allgemeinen sind die meisten Organismen diploid und bestehen aus zwei Chromosomen im homologen Paar, eines mit mütterlichem Ursprung und das andere mit väterlichem Ursprung. Ein Chromosom des homologen Paares wird als Homolog bezeichnet. Die Länge der Arme und die Position des Zentromers sind in den Chromosomen des homologen Paares gleich. Jedes Homolog des Paares besteht aus Allelen der gleichen Gene an den gleichen Loci (Reihenfolge). Daher ist das Bandenmuster der Homologen ähnlich. Das menschliche Genom besteht aus 22 Paaren autosomaler Chromosomen und 2 Geschlechtschromosomen. Die autosomalen Chromosomen sind homolog. Nur die weiblichen Geschlechtschromosomen X und X sind homolog; männliche Geschlechtschromosomen, X und Y sind nicht wirklich homolog. Eine der bedeutendsten Folgen homologer Chromosomen ist die genetische Rekombination. Die genetische Rekombination homologer Chromosomen ist in 1 gezeigt.

Abbildung 1: Genetische Rekombination in homologen Chromosomen

Die genetische Rekombination findet während der Metaphase 1 der Meiose 1 statt, wo der Austausch von Chromosomenteilen der homologen Chromosomen stattfindet. Es führt zu genetischen Variationen bei den Nachkommen. Die Nicht-Disjunktion homologer Chromosomen während der Meiose führt zu Chromosomenanomalien wie Monosomie und Trisomie.

Was sind nicht-homologe Chromosomen?

Nicht homologe Chromosomen sind Chromosomen, die nicht zum gleichen Paar gehören. Im Allgemeinen ist die Form des Chromosoms, d. h. die Länge der Arme und die Position des Zentromers, bei nicht homologen Chromosomen unterschiedlich. Daher paaren sich nicht-homologe Chromosomen während der Meiose nicht. Jedes Chromosom eines bestimmten Organismus paart sich nur mit seinem Homolog. Dies bedeutet, dass sich homologe Paare von anderen Chromosomen des Kerns trennen, wie durch das Segregationsgesetz beschrieben. Die Chromosomen einer diploiden menschlichen Zelle sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Menschliche Chromosomen

Die autosomalen Chromosomenpaare sind von 1 – 22 dargestellt. Jedes Chromosom des Paares ist homologe Chromosomen, da das Streifenmuster und die Position des Zentromers in jedem Chromosom gleich sind. Die einzelnen Chromosomen der verschiedenen Paare sind jedoch nicht homologe Chromosomen. Sie bestehen aus unterschiedlichen Bandenmustern sowie unterschiedlichen Zentromerpositionen. Auch die weiblichen Geschlechtschromosomen (XX) sind homolog. Männliche Geschlechtschromosomen sind jedoch nicht homolog. Die Größe, das Streifenmuster (genetische Zusammensetzung) und die Position des Zentromers unterscheiden sich in X- und Y-Chromosomen. Translokationen sind die bedeutendsten Folgen nicht-homologer Chromosomen; hier werden Teile verschiedener Chromosomen untereinander ausgetauscht. Translokationen sind eine Art von Chromosomenmutationen, die manchmal tödliche Zustände bei Individuen hervorrufen.

Ähnlichkeiten zwischen homologen und nicht-homologen Chromosomen

Unterschied zwischen homologen und nicht-homologen Chromosomen

Definition

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen beziehen sich auf ein Chromosomenpaar mit den gleichen Gensequenzen, die jeweils von einem Elternteil stammen.

Nicht-homologe Chromosomen: Nicht homologe Chromosomen sind Chromosomen, die nicht zum gleichen Paar gehören.

Bedeutung

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen gehören zu demselben Chromosomenpaar, das aus mütterlichen und väterlichen Chromosomen besteht.

Nicht-homologe Chromosomen: Nicht-homologe Chromosomen sind die Chromosomen, die zu den verschiedenen homologen Paaren gehören.

Arten von Allelen

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen bestehen aus Allelen derselben Gene, die sich an denselben Loci befinden.

Nicht-homologe Chromosomen: Nicht-homologe Chromosomen bestehen aus Allelen verschiedener Gene.

Kopplungsmuster

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomenpaarung während der Meiose 1.

Nicht-homologe Chromosomen: Nicht homologe Chromosomen paaren sich während der Meiose nicht 1.

Struktur

Homologe Chromosomen: Chromosomenarme und Zentromerpositionen sind bei homologen Chromosomen gleich.

Nicht-homologe Chromosomen: Nicht-homologe Chromosomen haben unterschiedliche chromosomale Armlängen und Zentromerpositionen.

Folgen

Homologe Chromosomen: Bei der Rekombination können die Teile der homologen Chromosomen ausgetauscht werden.

Nicht-homologe Chromosomen: Bei Translokationen können die Teile nicht-homologer Chromosomen ausgetauscht werden.

Beispiele

Homologe Chromosomen: Die 22 autosomalen Chromosomen sind beim Menschen homolog.

Nicht-homologe Chromosomen: Die X- und Y-Chromosomen sind nicht homolog.

Abschluss

Homologe und nicht-homologe Chromosomen sind die zwei Arten von Chromosomen, die im Genom vorkommen. Während der Meiose paaren sich homologe Chromosomen. Das homologe Paar besteht aus Allelen der gleichen Gene an den gleichen Loci auf beiden Chromosomen. Nicht-homologe Chromosomen bestehen jedoch aus Allelen verschiedener Gene. Der Hauptunterschied zwischen homologen und nicht-homologen Chromosomen ist die Beziehung der Allele.

Referenz:

1. Bailey, Regina. "Was sind homologe Chromosomen?" ThoughtCo, hier verfügbar.2. "Nichthomologe Chromosomen." Das freie Wörterbuch, Farlex, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Abbildung 11 01 02“ von CNX OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia2. „Karyotyp“ Mit freundlicher Genehmigung: National Human Genome Research Institute – Modified from Human Genome ProjectVon en: mit gleichem Dateinamen, Mitwirkender: en:Benutzer:TedE (Public Domain) über Commons Wikimedia