Unterschied zwischen homologen Chromosomen und Schwesterchromatiden

Hauptunterschied - homologe Chromosomen vs. Schwesterchromatiden

Die meisten Organismen haben DNA als genetisches Material. Diploide Organismen wie der Mensch tragen zwei Kopien ähnlicher Chromosomen. Diese werden als homologe Chromosomen bezeichnet. Während der Metaphase I der Meiose I erscheinen homologe Chromosomen paarweise. Schwesterchromatiden sind die beiden exakten Kopien, die durch die Replikation eines DNA-Moleküls in der S-Phase der Interphase gebildet werden. Das Hauptunterschied zwischen homologen Chromosomen und Schwesterchromatiden ist das homologe Chromosomen dürfen nicht identisch sein Informationen die ganze Zeit wohingegen Schwesterchromatiden tragen ständig identische Informationen.

Wichtige Bereiche

1. Was sind homologe Chromosomen?
      - Definition, Eigenschaften
2. Was sind Schwesterchromatiden?
      - Definition, Eigenschaften
3. Was ist der Unterschied zwischen homologen Chromosomen und Schwesterchromatiden?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Was sind homologe Chromosomen?

Homologe Chromosomen sind die Chromosomenpaare in der Metaphase I der Meiose. Ein Chromosom in dem Paar hat einen mütterlichen Ursprung, während das andere Chromosom den väterlichen Ursprung hat. Ein Chromosom des homologen Paares wird als Homolog bezeichnet. Die Chromosomenlänge und ihre Position der Zentromere sind innerhalb des Paars gleich. Jede Kopie enthält eine entsprechende Anzahl von gleichen Genen, die in derselben Reihenfolge (gleichen Loci) angeordnet sind. Daher erscheint das Streifenmuster jedes Chromosoms im Paar gleich. Derselbe Locus kann jedoch auf beiden Chromosomen entweder dasselbe Allel oder ein anderes Allel enthalten. Somit kann ein Individuum für einen bestimmten Charakter homozygot oder heterozygot sein. Menschen haben 22 homologe Paare von Autosomen und 2 Geschlechtschromosomen. Weibliche Geschlechtschromosomen, X und X sind homolog, während männliche Geschlechtschromosomen, X und Y nicht wirklich homolog sind. X und Y unterscheiden sich von ihrer Größe und genetischen Zusammensetzung. Die Paarung homologer Chromosomen ermöglicht die zufällige Trennung von genetischem Material. Homologe Chromosomen tauschen ihre DNA durch Rekombination aus. Die Rekombination bei der sexuellen Fortpflanzung führt zu genetischen Variationen in der Nachkommenschaft, die folglich die Evolution erleichtern. Homologe Chromosomen trennen sich während der Anaphase I der Meiose I. Am Ende der Meiose werden vier haploide Tochterzellen gebildet. Chromosomenanomalien wie Trisomie und Monosomie können aufgrund der Nichtdisjunktion von homologen Chromosomen auftreten.

Abbildung 1: Homologe Chromosomen

Was sind Schwesterchromatiden?

Schwesterchromatide sind zwei identische Chromatide, die während der S-Phase der Interphase zu einer DNA-Replikation führen. Sie werden durch das Zentromer miteinander verbunden. Ein Schwesterchromatid ist die Hälfte eines replizierten Chromosoms. Daher besteht jedes replizierte Chromosom aus zwei Schwesterchromatiden. Schwesterchromatiden sind miteinander identisch; eine davon ist die exakte Nachbildung der anderen. Die Ausnahme ist das Kreuzen bei Prophase I der Meiose I. Chromosomaler Crossover tauscht genetisches Material über homologe Chromosomen aus. Schwesterchromatiden trennen sich während der Anaphase der Mitose und der Anaphase II der Meiose II.

Abbildung 2: Schwesterchromatiden

Unterschied zwischen homologen Chromosomen und Schwesterchromatiden

Inhalt

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen bestehen sowohl aus mütterlichen als auch väterlichen Chromosomen.

Schwesterchromatiden: Schwesterchromatiden bestehen entweder aus einem mütterlichen oder einem väterlichen Chromosom.

Genetische Zusammensetzung

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen können gleiche oder verschiedene Allele desselben Gens enthalten. Daher ist die Gensequenz nicht immer identisch.

Schwesterchromatiden: Schwesterchromatide enthalten in allen Chromatiden eine identische Gensequenz, außer im Chromosomen-Crossover.

Aussehen

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen erscheinen in der Metaphase I der Meiose I.

Schwesterchromatiden: Schwesterchromatide werden während der DNA-Replikation in der S-Phase der Interphase gebildet.

Beitritt

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen haften nicht aneinander. Sie existieren paarweise.

Schwesterchromatiden: Schwesterchromatiden sind durch ihr Zentromer miteinander verbunden.

Anzahl der DNA-Stränge

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen bestehen aus vier DNA-Strängen.

Schwesterchromatiden: Ein Schwesterchromatid besteht aus einem einzelnen DNA-Strang.

Trennung

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen werden während der Anaphase I der Meiose I abgesondert.

Schwesterchromatiden: Schwesterchromatiden werden während der Anaphase II der Meiose II und der Anaphase der Mitose von ihrem Zentromer getrennt.

Funktion

Homologe Chromosomen: Homologe Chromosomen ermöglichen die zufällige Trennung der Chromosomen und die genetische Rekombination während der Metaphase I.

Schwesterchromatiden: Schwesterchromatide ermöglichen die zufällige Trennung von Chromatiden und chromosomalem Crossover während der Metaphase II der Meiose und der Metaphase der Mitose.

Fazit

Homologe Chromosomen bestehen sowohl aus mütterlichen als auch väterlichen Chromosomen. Daher können meistens verschiedene Allele desselben Gens gefunden werden. Auf der anderen Seite bestehen Schwesterchromatide aus dem gleichen Allel eines Gens in beiden Strängen, da sie durch DNA-Replikation eines Strangs synthetisiert werden. Der Hauptunterschied zwischen homologen Chromosomen und Schwesterchromatiden besteht daher in ihrer genetischen Zusammensetzung.

Referenz:
1. "Homologe Chromosomen". Pearson - der Ort der Biologie. Abgerufen am 12. Februar 2017
2. "Homologes Chromosom". Wikipedia, die freie Enzyklopädie. 2017, abgerufen am 12. Februar 2017
3. McCarthy E. M. "Schwesterchromatiden". Online-Biologie-Wörterbuch. Abgerufen am 17. Februar 2017

Bildhöflichkeit:
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2. "HR in meiosis". By Emw - Eigene Arbeit (CC-BY-SA-3.0) über Commons Wikimedia