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Lexikon der Biologie: Lampenbürstenchromosomen

Lampenbürstenchromosomen, eine spezielle Form der Chromosomen ( ü vgl. Abb. 1 ; ü vgl. Abb. 2 ), die sich in der meiotischen Prophase von Oocyten einer Reihe von Wirbeltieren (am besten untersucht bei Amphibien; Amphibienoocyte) und Fliegen (z.B. Drosophila melanogaster) ausbildet und durch seitliche, bis 20 μm lange und daher lichtmikroskopisch sichtbare Schleifen mit entwundenem Chromatin charakterisiert ist (nicht zu verwechseln mit den polytänen Riesenchromosomen, die eine völlig andere Struktur aufweisen). Diese ausgedehnten Chromatinschleifen sind mit neu transkribierter RNA, die mit dem codierenden DNA-Strang assoziiert bleibt, verpackt und in dichte RNA-Protein-Komplexe eingehüllt. Durch die aus den Chromomeren austretenden Schleifen ähneln diese Chromosomen den im 19. Jahrhundert gebräuchlichen Lampenbürsten, worauf die Bezeichnung zurückzuführen ist. Der überwiegende Teil des Chromatins verbleibt hochkondensiert in den Chromomeren und wird nicht transkribiert. Die an den Schleifen synthetisierte RNA zeichnet sich durch eine besonders hohe Lebensdauer aus, wodurch in Form von mRNA exprimierte genetische Information von der Oocyte auf die befruchtete Eizelle und den Embryo weitergegeben werden kann (differentielle Genexpression). Der Lampenbürstenchromosomen-Zustand kann in der Oocyte über Jahre bestehen bleiben; währenddessen häufen sich große Mengen an mRNA in der Zelle an. Dies gewährleistet, daß in der befruchteten Eizelle die Proteinbiosynthese (Translation) beginnen kann, bevor die Transkription in Gang gekommen ist. Keimbläschen.



Lampenbürstenchromosomen

Abb.1 Lampenbürstenchromosomen aus dem Oocytenkern eines Molches. Dargestellt ist ein Paar homologer Chromosomen während der Prophase der Meiose.



Lampenbürstenchromosomen

Abb.2 Schematische Ausschnitte aus einem Lampenbürstenchromosom (a gepaarte Lampenbürstenchromosomen, b Ausschnitt aus einem Chromosom, c Detailausschnitt des Chromosoms mit 2 Schwesterchromatiden). Im Chromomerenbereich, in dem die beiden Tochterchromosomen dicht aufgeknäuelt sind, haben sich bei einem Lampenbürstenchromosom 2 seitliche, spiegelbildliche Schleifen entfaltet. Jede Schleife entspricht einem bestimmten DNA-Abschnitt, von dem in jeder Zelle 4 Kopien vorliegen, da die in 1 dargestellte Struktur aus 2 gepaarten homologen Chromosomen aufgebaut ist und jedes Chromosom aus 2 Schwesterchromatiden besteht. Die Schleifen sind gewöhnlich mit der von ihnen synthetisierten RNA und angelagerten Proteinen besetzt.

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