Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Basiswissen

• Nukleus: 46 elterliche Chromosomen = 46 DNA-Doppelstränge im Zellkern

  Nukleuslabor: Geburtstagsgeschenk für Wissenschaftler:innen-Kinder → 2 Chromatom-Modelle m. DNA-Geschenkschnur

  Chromatid, Chromosom, Centromer, Allel: das Thema rund um Chromosomen stiftet in vielen Köpfen Verwirrung. Dabei ist es essentiell, dass du alle Begriffe rund um dieses Thema genau kennst. Fangen wir mit der einfachsten Definition des Chromosoms an. Die meisten wissen, dass wir 46 Chromosomen von unseren Eltern erben: sie enthalten unser Erbgut. Hier erhalten zwei kleine Dino-Schwestern an ihrem ersten Geburtstag von ihren Eltern je ein Chromatom-Modell, was die Chromosomen aufgreift. Die Eltern Franklins und Crickson sind beide in der Wissenschaft tätig, was den außergewöhnlichen Geschenkgeschmack erklärt. Jedes Chromosom der Eltern enthält dabei ein einzelnes langes DNA-Molekül, was die DNA-Geschenkschnur aufgreift. Mit 46 langen DNA-Molekülen, die sich im Zellkern befinden, geht unser Leben also los. Der Geburtstag wird übrigens im Nukleuslabor von Dinea gefeiert, der für den Zellkern steht. Die Eltern forschen hier an Überlebensplänen für die Dinos im Falle einer Katastrophe und haben große Hoffnung, dass die Töchter eine wichtige Rolle spielen werden.

• 23 Chromosomen von Mutter und Vater homolog: Genlocus und Genprodukte sind gleich

  Chromatom-Modelle beider Eltern fast gleich: Unterschiedliche “Homo Logus” auf Geschenkpapier

  Die Eltern hätten sich vermutlich absprechen sollen mit den Geschenken: die Chromatom-Modelle sind zur Enttäuschung der Kinder fast identisch. 23 Chromosomen (DNA-Doppelstränge) kommen von der Mutter und 23 vom Vater. Die 23 Chromosomen beider Elternteile sind homolog (mit Ausnahme der Geschlechtschromosomen X und Y). Homolog heißt, dass die Chromosomen von Vater und Mutter die gleichen Gene in der gleichen Reihenfolge enthalten. Lediglich im Detail unterscheidet sich der genetische Code der homologen Gene (hoffentlich) – auch die Chromatommodelle unterscheiden sich lediglich im Farbton etwas. Beispiel: Der genetische Code für das Protein Kollagen II ist auf Chromosom 12 vom Vater und auf Chromosom 12 der Mutter lokalisiert. Der Code beider Eltern für Kollagen II unterscheidet sich im Detail, am Ende der Genexpression kommt aber das gleiche Protein Kollagen II bei beiden raus. Das Wort homolog ist mit den Menschenaffen auf dem Geschenkpapier assoziiert: dem Homo Logus, der sich Gesetze der Logik überlegt.

• Keimzellen → 23 Chromosomen: 1 Chromosomensatz (haploid = 1n)

  Haarige Kamm-Dinos übergeben Chromatom-Modelle

  Die Eltern übergeben die Geschenke nicht einmal selber: zwei haarige Kamm-Dinos (Keimzellen) übergeben die Geschenke (und sagen dazu jeweils einen schönen Satz für Chromosomensatz). Die 23 Chromosomen kommen jeweils von den Keimzellen der Eltern. Die 23 Chromosomen einer Keimzelle werden als einfacher oder haploider Chromosomensatz (1n) bezeichnet. Die Kamm-Dinos haben einen Entenschnabel (1n) und auffällige Haare (ha-ploid) (Keimzellen sind die einzigen haploiden Zellen unseres Körper.)

• Kinder: 2 Chromosomensätze (2n = diploid)

  Entendinos singen zu zweit ein Di-Lied

  Da ein Kind so zwei haploide einfache Chromosomensätze erhält, hat es am Ende zwei Chromosomensätze bzw. einen diploiden Chromosomensatz (Abkürzung: 2n). Hier stehen die zwei Enten-Keimzellen für je 2n: sie singen den beiden Kindern zum Geburtstag zu zweit ein Di-Lied (diploid). (Bis auf Keimzellen enthalten all unsere Zellen einen diploiden Chromosomensatz.)

• Chromosomensatz = 1 Geschlechtschromosomen + 22 Autosomen

  1 schlechtes Geschenk und Auto mit 2 Reifen vorne / 2 hinten (22)

  2 der Chromosomen bestimmen unser biologisches Geschlecht und werden daher Geschlechtschromosomen genannt, hier am schlechten Geschenk der Socken zu sehen. Die 44 anderen Chromosomen werden Autosomen genannt. Die Autosomen sind durchnummeriert, was wir am Autokennzeichen mit den Nummern sehen. (Also sind mit der Trisomie 21 oder 18 entsprechend das 21. und 18. Autosom gemeint.)

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Expertenwissen

• Warum 23 Chromosomen pro Elternteil und nicht 1? Mehr genetische Diversität!

  Geschenkpapier: Diversitäts-Affen

  Die Affen auf dem Geschenkpapier haben ganz unterschiedliche Farben, um dich an die Diversität zu erinnern, die durch die 46 Chromosomen geboten wird. Warum erben wir je 23 Chromosomen (DNA-Moleküle) von unseren Eltern und nicht einfach nur 1 riesiges Chromosom pro Elternteil? Bevor die Keimzellen der Eltern 23 von 46 möglichen Chromosomen bekommen, “mischen” die Eltern ihre 46 Chromosomen durch und geben dann eine Auswahl an 23 durchmischten Chromosomen an die Keimzelle (s. Merkbild zur Meiose). Es können so Millionen von Chromosomensatz-Varianten entstehen, was unsere evolutionären Chancen verbessert.

• Geschlechtschromosomen bei Männern: “hemizygot” → Rot-Grün-Sehschwäche

  Halbes Ziegenbärtchen des Vaters → rot-grüne Augen

  Säugetier-Männchen müssen mit nur einer Kopie des Y-Chromosoms und mit nur einer Kopie des X-Chromosoms leben: man nennt das “hemizygot”, was am halben Ziegenbärtchen des Vaters für hemizygot zu sehen ist. Da die Geninformation der Geschlechtschromosomen in nur einfacher Ausführung vorhanden ist, können Gendefekte der Geschlechtschromosomen bei Männern nicht kompensiert werden. Es kommt zu Erkrankungen, die fast ausschließlich Männer betreffen, wie zum Beispiel die Rot-Grün-Sehschwäche, was an den rot-grünen Augen des Vaters aufgegriffen wird.

• Interphase und G0-Phase des Zellzyklus: Lockeres Euchromatin

  Lockerer Winterhase ruht auf Nuklearzonen-Schild

  Ein guter Teil unserer DNA liegt während der Interphase und der G0-Phase des Zellzyklus als lockeres Euchromatin vor (s. auch Meditrick Zellzyklus). In dieser lockeren Verpackungsform können Gene ohne Weiteres exprimiert werden. Ein lockerer Winterhase steht für die Interphase: er schläft für die G0-Phase auf dem Nuklearzonen-Schild. Während der Inter- und G0-Phase liegt DNA als Euchromatin vor (also “nur” in Nukleosomen verpackt).

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