Chromatiden sind Bestandteile der Chromosomen von Eukaryoten und bestehen aus einem DNA-Doppelstrang und den dazugehörigen Proteinen. Je nach Zellzyklusphase besteht ein Chromosom entweder aus einem oder aus zwei Chromatiden. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Zellteilung.
Chromatid – Aufbau und Funktion
Ein Chromatid ist eine Spalthälfte eines Chromosoms. Chromosomen besteht in der Regel aus zwei, können nach der Zellteilung jedoch auch aus nur einem Chromatid bestehen.
Chromosomen enthalten die Erbinformationen einer Zelle. Ein Chromosom besteht entweder aus einem (Ein-Chromatid-Chromosome) oder zwei Chromatiden (Zwei-Chromatid-Chromosom). Die Chromosomen und Chromatiden befindet sich im Zellkern. Chromatiden entstehen, wenn das Erbgut (=DNA) einer Zelle vor einer Zellteilung dicht gepackt wird.
Chromatid – Bildung
Ein Chromatid besteht aus einer aufgewickelten Chromatinfaser (=Chromatin). Die Chromatinfasern setzen sich aus DNA und diversen Skelettproteinen zusammen. Die Fasern entstehen während der Kondensation, wenn die DNA auf bestimmte Proteine, die Histone, gewickelt wird.
In der Biologie bezeichnet man das Verdichten der DNA zu Chromatiden, beziehungsweise Chromosomen als Kondensation.
Durch das Aufwickeln des Erbguts wird dessen Länge drastisch reduziert. Die so entstehenden Nukleosomen lagern sich zusammen und bilden eine dicht gepackte Chromatinfaser.
Als Nukleosom bezeichnet man die Einheit aus acht Histonproteinen und einem DNA-Stück, das um die Histonproteine gewickelt ist.
Das Chromatin ist die Lagerform des Erbguts. Im Zellkern liegt das Chromatin in unterschiedlich dichten Packungen vor. Die meisten davon sind für Enzyme zugänglich. Die Packung kann bei Bedarf, beispielsweise wenn Teile der DNA abgeschrieben werden müssen (=Transkription), gelockert werden.
Während der Mitose und Meiose kondensiert die Chromatinfaser weiter und bildet letztlich Chromatiden. Dabei besteht ein Chromatid aus genau einem DNA-Doppelstrang. Die genetisch identischen Chromatiden eines Chromosoms, auch Schwesterchromatiden genannt, lagern sich zusammen und bilden ein Zwei-Chromatiden-Chromosom. Während der Metaphase der Zellteilung ist dies besonders gut im Mikroskop sichtbar.
In der folgenden Abbildung siehst Du den Aufbau eines Zwei-Chromatiden-Chromosoms schematisch dargestellt.
Abbildung 1: Aufbau eines Zwei-Chromatid-Chromosomes, Quelle: wikipedia.de
Als Centromer bezeichnet man die Stelle, an der die beiden Schwesterchromatiden des Chromosoms zusammenhängen. Die Telomere sind die "Enden" des Chromosoms.
Chromatid – Funktion
Die Chromosomen beziehungsweise die Chromatide sind von großer Bedeutung, weil sie die gesamte Erbinformation eines Individuums enthalten. Wie Du sicher weißt, ist das Erbgut der Bauplan des Körpers. Es enthält Information über Dinge wie Augen- und Haarfarbe, aber auch die Veranlagung, an bestimmten Krankheiten oder Allergien zu leiden.
Wie Du schon gelernt hast, liegt das Erbgut meist in Form des Chromatins vor. Das Chromatin lässt sich aber schlecht in eine andere Zelle transportieren. Um den Transport und die Verteilung der gesamten Erbinformation auf Tochterzellen zu sichern, kondensiert das Chromatin zu Chromatiden. Chromatiden und Chromosomen sind also so etwas wie die Transportfrom des Erbgutes.
Chromatid – Kernteilung
Bei den meisten Zellen des Körpers findet vor der Zellteilung eine Kernteilung durch Mitose statt. Die DNA im Zellkern wird zunächst verdoppelt (Interphase). Während der Prophase verdichtet das Chromatin so sehr, dass sich Chromatiden bilden. Diese lagern sich zu Chromosomen zusammen. Während der Metaphase existiert das Erbgut also ausschließlich als Zwei-Chromatid-Chromosomen.
In der folgenden Anaphase werden die Chromatiden des Chromosoms getrennt. In dieser Phase entsteht der sogenannte Spindelapparat, welcher sich am Centromer festsetzt und die Chromatide in die entgegengesetzten Richtungen zieht. Damit wird gewährleistet, dass jeder neu entstehende Zellkern die richtige Anzahl an Chromosomen erhält.
In der folgenden Abbildung wird Dir die Trennung der Chromatiden verdeutlicht:
Abbildung 2: Trennung der Chromatiden während der Anaphase der Mitose, Quelle: wikipedia.de
Nach der Kernteilung bestehen die Chromosomen nur noch aus einem Chromatid, was auch als Ein-Chromatid-Chromosom bekannt ist. Die Chromosomen werden anschließend auf die Tochterzellen verteilt und dekondensieren, lockern sich also wieder zu Chromatin. Erst wenn sich die Zelle in ihrem Zellzyklus auf eine erneute Teilung vorbereitet, verdoppelt sich die DNA wieder.
Der Zellzyklus ist die Zeitspanne zwischen zwei Zellteilungen eukaryotischer Zellen. Während des Zellzyklus finden unterschiedliche Aktivitäten statt, die die Teilungsfähigkeit der Zelle sichern.
Bei der Meiose hingegen kommt es zunächst zu einer Reduktionsteilung. Hier werden nicht die Schwesterchromatiden getrennt, sondern die homologen Chromosomen. Erst im zweiten Schritt findet eine Kernteilung über Mitose statt. Diese Form findet nur in Geschlechtszellen (=Gamet) statt.
Chromatid – Das Wichtigste
- Das Chromatid ist ein Teil des Chromosomes und enthält die Erbinformation.
- Die Chromatiden bestehen aus dicht gepackter DNA und Skelettproteinen.
- Das Erbgut kondensiert zu Chromatiden, wenn eine Zellteilung bevorsteht.
- Bei Chromatiden handelt es sich um die Transportform der DNA.
- Während der Zellteilung lagern sich zwei genetisch identische Schwesterchromatiden zu einem Chromosom zusammen.
- Ein aus zwei Chromatiden bestehendes Chromosom nennt man Zwei-Chromatiden-Chromosom.
- Nach der Zellteilung liegen die Chromosomen als Ein-Chromatid-Chromosomen vor.
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