Chiasmata

Allgemeines: Chiasmata (Plural von Chiasma)

Unter Chiasmata versteht man die Kreuzung von Fasern, z.B. Chiasma opticum oder anatomisch die Kreuzung von Nerven und Sehnen. Chiasmata sind auch ein Begriff aus der Genetischen Variabilität bzw. Chiasma bedeutet die Möglichkeit der Unterschiedlichkeit der Erbinformationen, welche auf den Chromosomen zu finden sind. Es kommt in der Prophase der Zellteilung zur Verkürzung der Chromosomen, die dadurch im Lichtmikroskop sichtbar werden. Chiasmata sind das, was man im Lichtmikroskop von einem Crossing- over oder einem Teil dieses Crossing-overs sieht. Chrossing –over bzw. Chiasmata  sind das Überkreuzen von zwei Nicht-Schwesterchromatiden von gepaarten Chromosomen.

chiasmata

Chiasmata- Quelle: flickr.com @Fozzman

Phasen der Zellteilung

Bei der Befruchtung der Eizelle haben Eizelle und Spermien jeweils eine genetische Variabilität von mindestens 8 Millionen verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten.
Nach der Befruchtung findet die Zellteilung statt, welche in verschiedenen Phasen geschieht.
Im Vergleich zur der besonderen Form der Zellteilung, der Mitose (Vermehrung von Körperzellen) ist die Meiose (Prophase 1) für die Produktion von Geschlechtszellen, den Gameten verantwortlich. Bei der Meiose findet im Gegensatz zu mitotischen Teilung zwei Zellteilungen statt und es entstehen vier Zellen (statt 2 Zellen bei der Mitose).
Diese Form der Zellteilung findet nur in der Keimzelle statt und dient dazu, den diploiden Chromosomensatz der Keimzelle auf den haploiden Satz der Keimzelle zu reduzieren. Dadurch kann man die Chromosomenzahl über Generationen hinweg konstant halten.

Anaphase

In der Anaphase der Zellteilung werden die homologen Chromosomenpaare getrennt. Für die Ausbildung von Chiasmata ist die Aufrechterhaltung von gepaarten Chromosomen bis zu Ihrer endgültigen Trennung in der Anaphase 1der Miose unbedingt notwendig. Diese Entstehung dieser Chiasmata gerschieht allerdings zufällig, jedoch kann durch diesen Vorgang genetisches Material innerhalb der Chromatiden ausgetauscht (intrachromosonale Rekombination) werden. Chiasmata  sind jedoch nur  eine morphologische Beschreibung, die deutlich älter als das Verständnis für den zugrundeliegenden Prozess ist, allerdings immer noch weiter verwendet wird. Dabei wird jedoch der eigentliche Mechanismus dahinter außer Acht gelassen.
Die Zytogenetik befasst sich schon lange mit der Frage, welche Kausalbeziehung zwischen Crossing-over und Chiasmata besteht. Dabei fällt häufig die Frage: Sind Chiasmata die Ursache und Crossing-over die Folge oder umgekehrt?

Chiasmata in bewegten Bildern

Wie ein solches Chiasmata innerhalb der Zelle und während der Mitose aussieht, kann in folgendem Video etwa ab Minute 1:00 betrachtet werden: