Unterschied zwischen metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen

Schlüsseldifferenz - metazentrisch gegen submetazentrische Chromosomen
 

Die organisierte Zellstruktur, in der die Desoxyribose-Nukleinsäuremoleküle (DNA-Moleküle) dicht verpackt sind, wird als Chromosom bezeichnet. Chromosomen befinden sich im Zellkern und enthalten alle Gene, die für die Produktion von Proteinen verantwortlich sind, die für verschiedene funktionelle Aspekte der Zelle benötigt werden. Die Gesamtzahl der Chromosomen in Organismen unterscheidet sich je nach Art. Beim Menschen gibt es 23 Chromosomenpaare mit insgesamt 46 Chromosomen. Diese 23 Paare bestehen aus 22 autosomalen Chromosomenpaaren und einem Geschlechtschromosomenpaar. Chromosomen können nach verschiedenen Kriterien unter Berücksichtigung verschiedener Aspekte kategorisiert werden. Basierend auf der Position des Zentromers werden Chromosomen in vier Gruppen eingeteilt; Metazentrische Chromosomen, submetazentrische Chromosomen, Acrozentrische Chromosomen und Telozentrische Chromosomen. In metazentrischen Chromosomen befindet sich das Zentromer genau in der Mitte der Chromosomen, wodurch zwei Arme gleicher Länge entstehen. Submetazentrische Chromosomen sind die Chromosomen, in denen sich das Zentromer etwas vom Mittelpunkt entfernt befindet, wodurch Arme mit ungleicher Länge entstehen. Beim Menschen gehören die meisten Chromosomen zu diesem Typ. Das Hauptunterschied zwischen den metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen beruht auf der Positionierung des Zentromers im Chromosom. Bei metazentrischen Chromosomen befindet sich das Zentromer genau im Mittelpunkt des Chromosoms, wohingegen sich bei submetazentrischen Chromosomen das Zentromer etwas vom Mittelpunkt entfernt befindet.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was sind metazentrische Chromosomen?
3. Was sind submetazentrische Chromosomen?
4. Ähnlichkeiten zwischen metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen
5. Side-by-Side-Vergleich - Metazentrische und submetazentrische Chromosomen in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was sind metazentrische Chromosomen??

Metazentrische Chromosomen sind die Chromosomen, bei denen sich das Zentromer in der mittleren Position des Chromosoms befindet. Das Zentromer besteht aus einer DNA-Region und ist die Struktur, die die zwei Schwesterchromatiden zusammenhält. Darüber hinaus ist das Zentromer während der Zellteilung in den Spindelbildungsprozess involviert. Das Zentromer bindet an die Kinetochor-Proteine, um sowohl bei Mitose als auch bei Meiose den Spindelapparat zu bilden.

Abbildung 01: Das metazentrische Chromosom wird in der mittleren Position angezeigt

Aufgrund der Struktur der metazentrischen Chromosomen bestehen sie aus zwei gleichgroßen Armen und erscheinen in der Zellteilungsphase während der Metaphase der Zellteilung als V-förmige Strukturen. Das Vorhandensein metazentrischer Chromosomen wird meistens in primitiven Organismen beobachtet. Die Karyotypisierung mittels Giemsa-Färbung hat es der Zytogenetik ermöglicht, diese Chromosomen zu charakterisieren. Die Karyotypisierung von primitiven Organismen zur Beobachtung metazentrischer Chromosomen wird als "symmetrischer Karyotyp" bezeichnet. Die menschlichen Chromosomen 1 und 3 gehören zu diesem Typ und Amphibien bestehen hauptsächlich aus metazentrischen Chromosomen.

Was sind submetazentrische Chromosomen??

In submetazentrischen Chromosomen befindet sich das Zentromer etwas vom Mittelpunkt des Chromosoms entfernt. Daher führt diese Positionierung des Zentromers zu ungleich großen Armen des Chromosoms. Bei der üblichen Strukturanalyse nach der Karyotypisierung scheinen die submetazentrischen Chromosomen kürzere p-Arme und längere q-Arme zu haben.

Abbildung 02: Submetazentrische Chromosomen werden in der dritten Position angezeigt

Während der Mitose- und Meiosephase nehmen die submetazentrischen Chromosomen im Metaphasenstadium eine L-förmige Struktur an. Wenn die Metaphasen-Chromosomen unter dem Mikroskop beobachtet werden, kann diese Art von Chromosom leicht von den anderen unterschieden werden. Die meisten menschlichen Chromosomen gehören zu diesem Typ.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen??

• Sowohl metazentrische als auch submetazentrische Chromosomentypen bestehen aus sehr kompakter DNA.
• Sowohl metazentrische als auch submetazentrische Chromosomenstrukturen werden basierend auf der Position des Zentromers kategorisiert.
• Beim Menschen sind sowohl metazentrische als auch submetazentrische chromosomale Typen vorhanden.
• Sowohl metazentrische als auch submetazentrische Chromosomenstrukturen können durch Karyotypisierung mit Giemsa identifiziert werden
• Sowohl metazentrische als auch submetazentrische Chromosomenstrukturen können unterschiedlichen Chromosomenaberrationen oder -mutationen ausgesetzt sein, die zu unterschiedlichen gesundheitlichen Komplikationen führen.

Was ist der Unterschied zwischen metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen??

Metazentrische vs. submetazentrische Chromosomen
In metazentrischen Chromosomen wird das Zentromer genau in der Mitte der Chromosomen platziert, wodurch zwei Arme gleicher Länge entstehen.	Submetazentrische Chromosomen sind die Chromosomen, in denen sich das Zentromer etwas vom Mittelpunkt entfernt befindet, wodurch Arme mit ungleicher Länge entstehen.
Struktur während der Metaphase der Zellteilung gebildet
Metazentrische Chromosomen erscheinen in der Metaphase als V-förmig.	Submetazentrische Chromosomen erscheinen in der Metaphase als L-förmig.
p und q Arme
Metazentrische Chromosomen haben gleich große p- und q-Arme.	Submetazentrische Chromosomen haben einen kürzeren p-Arm und einen vergleichsweise längeren q-Arm.

Zusammenfassung - Metazentrisch gegen submetazentrische Chromosomen 

Chromosomen sind sehr kompakte DNA-Strukturen, die für die Aufnahme der Gene verantwortlich sind. Basierend auf der Positionierung des Zentromers werden Chromosomen in metazentrische, submetazentrische, akrozentrische und telozentrische Chromosomen eingeteilt. Metazentrische Chromosomen sind diejenigen, bei denen das Zentromer in der Mitte des Chromosoms angeordnet ist. Daher führt dies zu gleich großen p- und q-Armen. Submetazentrische Chromosomen sind die Chromosomen, in denen das Zentromer etwas vom Zentrum entfernt angeordnet ist. Daher besteht diese Art von Chromosomen aus einem kurzen p-Arm und einem längeren q-Arm. Beide Typen sind beim Menschen zu finden und können mittels Karyotypisierung beobachtet werden. Dies ist der Unterschied zwischen metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen.

Laden Sie das PDF von metazentrischen vs. submetazentrischen Chromosomen herunter

Sie können die PDF-Version dieses Artikels herunterladen und gemäß Zitatvermerk für Offline-Zwecke verwenden. Laden Sie die PDF-Version hier herunter: Unterschied zwischen metazentrischen und submetazentrischen Chromosomen

Referenz:

1. "Easy Biology Class". Easybiology Class.  Hier verfügbar 
2. "Arten von Chromosomen". BiologyWise, biologywise.com/types-of-chromosomes.  Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1.'156403 'von OpenClipart-Vectors (Public Domain) über Pixabay
2.'Centromere Placement'By Fockey003 - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia