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Lexikon der Biologie: Minichromosomen

Minichromosomen [von *mini- ], durch gentechnologische Verfahren (Gentechnologie) in vitro aus bestimmten Anteilen von isolierten Chromosomen zusammengesetzte Konstrukte, die sich, ab einer Mindestgröße von ca. 50 kbp, wie natürliche Chromosomen verhalten. Sie duplizieren sich einmal pro Zellzyklus und werden bei der Zellteilung (Cytokinese) an beide Tochterzellen weitergegeben. Minichromosomen wurden vor allem bei Hefe erfolgreich etabliert, da aus diesem Organismus alle für die Funktion eines Chromosoms wesentlichen Teile zuerst isoliert wurden. Ein Minichromosom ( vgl. Abb. ) enthält einen Ursprung der DNA-Replikation (ARS-Bereiche, von „autonomously replicating sequence“; ARS-Elemente), eine Centromer-Region (Centromer) sowie an beiden Enden Telomere. Durch die Konstruktion der Minichromosomen konnte die Bedeutung dieser für die Funktion der natürlichen Chromosomen wichtigen Bereiche eindeutig belegt werden. Zur Identifikation der Minichromosomen in den Zellen enthalten sie oft noch selektierbare Markergene (Marker) oder Reportergene. Minichromosomen werden oft als Vektoren für die Klonierung sehr großer DNA-Mengen im Bereich von 100 kbp bis zu 1 Mbp eingesetzt und werden dann zu den YAC-Vektoren (Hefevektoren) gezählt. Durch Klonierung derart großer Abschnitte eines Genoms können sehr große Genkarten (Genkartierung) angelegt und mit durch cytologische Techniken (Genlokalisation) erhaltenen Karten abgeglichen werden. YAC-Bibliothek.



Minichromosomen

Aufbau eines Minichromosoms:
Wichtigste Elemente von Minichromosomen sind die die DNA-Replikation vermittelnde ARS-Region (ARS), das für die Teilung der Schwesterstränge wichtige Centromer (CEN) und die an beiden Enden befindlichen Telomere (TEL), welche die Gesamtstabilität des Chromosoms in den Zellen gewährleisten. Das zusätzlich enthaltene Markergen wird je nach seiner Art für die Anwendung unterschiedlicher Selektionstechniken beim Einsatz von Minichromosomen als Klonierungsvektoren benötigt. In die Klonierungsstelle(n) kann fremde DNA eingefügt werden, die dann mit dem zelleigenen Chromosomensatz dupliziert und an alle Tochterzellen weitergegeben wird.

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