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Lexikon der Biologie: Riesenchromosomen

Riesenchromosomen, 1) Polytänchromosomen, etwa 100–250 μm lange und 15–25 μm dicke Chromosomen, die in den Zellkernen bestimmter Gewebe von Dipteren (z.B. Speicheldrüsen von Drosophila melanogaster) vorliegen. Riesenchromosomen wurden 1881 von E.G. Balbiani (1823–99) entdeckt. Es handelt sich um endomitotisch (Endomitose) entstandene Bündel aus vielen gestreckten (entspiralisierten), parallel gelagerten Chromatiden, wobei die Chromatiden homologer Chromosomen gemeinsam einen Strang eines Riesenchromosoms bilden, d.h. die homologen Chromosomen dauernd gepaart bleiben. Im Falle der Polytänchromosomen von Drosophila wird die DNA aller 4 Chromosomen 10mal repliziert, ohne daß sich Tochterzellen bilden. Hier liegen 210 (1024) Chromosomenstränge parallel aneinander. Es wird also nicht die Anzahl der Chromosomen vermehrt (nicht polyploid; Polyploidie), sondern die Chromosomen werden vielsträngig (polytän; Polytänie). Die 4 Polytänchromosomen sind im Heterochromatinbereich (Heterochromatin) in der Nähe ihrer Centromeren in einem sog. Sammel-Chromozentrum miteinander verbunden. Lichtmikroskopisch ist bei diesen Chromosomen ein Bandenmuster erkennbar. Die Chromomere der einzelnen Chromatiden, Bereiche mit stärker kondensierter DNA, werden als Querscheiben des Bandenmusters der Riesenchromosomen sichtbar (bei Drosophila ca. 85% der DNA). Das Bandenmuster der Polytänchromosomen ist artspezifisch und in jeder Zelle reproduziert. Dies ermöglicht eine Zuordnung der Chromosomen zu bestimmten Arten bzw. ein Identifizierung von Chromosomenabschnitten. Bei mRNA-Synthese lockern sich aktive Riesenchromosomenbereiche, an denen RNA-Synthese stattfindet, in charakteristischer Weise auf und bilden dadurch sog. Puffs oder Balbiani-Ringe. Die Ursache für den Ablauf der endomitotischen Reduplikation ist noch nicht geklärt. Normale und polytäne Chromosomen unterscheiden sich auf molekularer Ebene nicht voneinander. Endopolyploidie; Riesenchromosomen ) die Lampenbürstenchromosomen. Defizienz, differentielle Genexpression, Genaktivierung, Genexpression; Genaktivierung .

D.W./S.Kl.

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