Mikrochromosom - Microchromosome
Ein Mikrochromosom ist eine Art sehr kleines Chromosom, das ein typischer Bestandteil des Karyotyps von Vögeln , einigen Reptilien , Fischen und Amphibien ist . Sie neigen dazu, bei Säugetieren nicht vorhanden zu sein . Sie sind weniger als 20 MB groß; Chromosomen mit einer Größe von mehr als 40 MB werden als Makrochromosomen bezeichnet , während Chromosomen zwischen 20 und 40 MB als intermediäre Chromosomen klassifiziert werden . Mikrochromosomen sind charakteristischerweise sehr klein und in einem Karyotyp oft zytogenetisch nicht zu unterscheiden . Während ursprünglich angenommen wurde, dass es sich um unbedeutende Chromosomenfragmente handelt, wurde bei Arten, bei denen sie untersucht wurden, festgestellt, dass sie reich an Genen sind . Es wurde geschätzt, dass Mikrochromosomen bei Hühnern zwischen 50 und 75% aller Gene enthalten. Das Vorhandensein von Mikrochromosomen macht es besonders schwierig , Chromosomen zu einem kohärenten Karyotyp zu ordnen und zu identifizieren . Während der Metaphase erscheinen sie lediglich als 0,5-1,5 μm lange Flecken. Aufgrund ihrer geringen Größe und schlechten Kondensation zu Heterochromatin fehlen ihnen im Allgemeinen die diagnostischen Bandenmuster und die unterschiedlichen Zentromerstellen, die zur Identifizierung der Chromosomen verwendet werden.
Bei Vögeln
Vögel (außer Falconidae ) haben normalerweise Karyotypen von ungefähr 80 Chromosomen ( 2n = 80 ), wobei nur wenige unterscheidbare Makrochromosomen und durchschnittlich 60 Mikrochromosomen sind. Sie kommen bei Vögeln häufiger vor als bei jeder anderen Tiergruppe. Hühner ( Gallus gallus ) sind ein wichtiger Modellorganismus für die Untersuchung von Mikrochromosomen. Die Untersuchung von Mikrochromosomen bei Vögeln hat zu der Hypothese geführt, dass sie als konservierte Fragmente von Makrochromosomen der Vorfahren entstanden sein könnten und umgekehrt, dass Makrochromosomen als Aggregate von Mikrochromosomen entstanden sein könnten. Eine vergleichende Genomanalyse zeigt, dass Mikrochromosomen genetische Informationen enthalten, die über mehrere Chromosomenklassen hinweg konserviert wurden. Dies weist darauf hin, dass mindestens zehn Hühnermikrochromosomen aus der Spaltung größerer Chromosomen entstanden sind und dass der typische Vogelkaryotyp zwischen 100 und 250 mya entstanden ist .
Hühner
Hühner haben eine diploide Anzahl von 78 (2 n = 78) Chromosomen, und wie bei Vögeln üblich, sind die meisten Mikrochromosomen. Die Klassifizierung der Hühnerchromosomen variiert je nach Autor. Einige klassifizieren sie als 6 Paare von Makrochromosomen, ein Paar Geschlechtschromosomen, wobei die verbleibenden 32 Paare Zwischen- oder Mikrochromosomen sind. Andere Anordnungen, wie sie vom International Chicken Genome Sequencing Consortium verwendet werden, umfassen fünf Paare von Makrochromosomen, fünf Paare von intermediären Chromosomen und achtundzwanzig Paare von Mikrochromosomen. Mikrochromosomen machen ungefähr ein Drittel der gesamten Genomgröße aus und haben eine viel höhere Gendichte als Makrochromosomen. Aus diesem Grund wird geschätzt, dass sich die Mehrzahl der Gene auf Mikrochromosomen befindet. Aufgrund der Schwierigkeit, Mikrochromosomen physikalisch zu identifizieren, und des Fehlens von Mikrosatelliten-Markern war es jedoch schwierig, Gene auf bestimmten Mikrochromosomen zu platzieren.
Es wurde festgestellt, dass sich Replikationszeitpunkt und Rekombinationsraten zwischen Mikrochromosomen und Makrochromosomen bei Hühnern unterscheiden. Mikrochromosomen replizieren früher in der S-Phase der Interphase als Makrochromosomen. Es wurde auch festgestellt, dass die Rekombinationsraten auf Mikrochromosomen höher sind. Möglicherweise wurde aufgrund der hohen Rekombinationsraten festgestellt, dass das Hühnerchromosom 16 (ein Mikrochromosom) bei bestimmten Hühnerrassen die größte genetische Vielfalt aller Chromosomen enthält . Dies ist wahrscheinlich auf das Vorhandensein des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC) auf diesem Chromosom zurückzuführen.
Für die vielen kleinen Verknüpfungsgruppen im Hühnergenom, die nicht auf Chromosomen platziert wurden, wurde angenommen, dass sie sich auf den Mikrochromosomen befinden. Gruppen davon entsprechen fast genau großen Abschnitten bestimmter menschlicher Chromosomen. Beispielsweise entsprechen die Verknüpfungsgruppen E29C09W09, E21E31C25W12, E48C28W13W27, E41W17, E54 und E49C20W21 dem Chromosom 7 .
Truthahn
Der Truthahn hat eine diploide Anzahl von 80 (2 n = 80) Chromosomen. Der Karyotyp enthält aufgrund des Vorhandenseins von mindestens zwei Spalt- / Fusionsunterschieden (GGA2 = MGA3 und MGA6 und GGA4 = MGA4 und MGA9) ein zusätzliches Chromosomenpaar relativ zum Huhn. Angesichts dieser Unterschiede bei den Makrochromosomen muss auch zwischen den Spezies, an denen die Mikrochromosomen beteiligt sind, eine zusätzliche Spaltung / Fusion bestehen, wenn die diploiden Zahlen gültig sind. Andere Umlagerungen wurden durch vergleichende genetische Karten, physikalische Karten und Sequenzierung des gesamten Genoms identifiziert.
In Schildkröten
Mikrochromosomen spielen eine Schlüsselrolle bei der Geschlechtsbestimmung bei Weichschildkröten .
Bei Menschen und anderen Tieren
Mikrochromosomen fehlen in den Karyotypen von Säugetieren , Krokodilen und Fröschen .
In seltenen Fällen wurden Mikrochromosomen in den Karotypen einzelner Menschen beobachtet. Es wurde ein Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein von Mikrochromosomen und bestimmten genetischen Störungen wie dem Down-Syndrom und dem fragilen X-Syndrom vorgeschlagen . Das kleinste Chromosom beim Menschen ist normalerweise Chromosom 21 , das 47 Mb beträgt.