Fragile Stellen
Eine "fragile Stelle" ist eine bestimmte Position auf einem Chromosom, an der die Chromosomenstruktur gestört ist. Zum Teil können fragile Stellen mikroskopisch erkannt werden. An solchen Stellen besteht ein erhöhtes Risiko für Chromosomen- oder Chromatidenbrüche, die zu strukturellen Chromosmenveränderungen führen können. Sie können auch bei Haustieren, vor allem in durch Krebs veränderten Geweben, beobachtet werden (Stone et al., 1991).
Chromosomenbrüche und Chromatidenbrüche
Chromosomenbrüche sind eine Voraussetzung dafür, dass chromosomale strukturelle Veränderungen möglich werden. Auslöser solcher Brüche sind chemische und physikalische Noxen und wahrscheinlich auch fragile Stellen. Chromosomen- oder Chromatidenbrüche können unter dem Lichtmikroskop sichtbar sein. Es ist nicht immer einfach zwischen einem Chromosomen-Gap (nicht-angefärbte Chromosomen-Region mit entspiralisierter DNA) und einem Chromosomen-Bruch zu unterscheiden. Chromosomenbrüche führen oft zu azentrischen Chromosomen-Bruchstücke, die oft verloren gehen. Das Resultat ist eine Deletion.
Die roten Pfeile zeigen auf Stellen, an denen ein Chromosomen-Gap oder Chromosomen-Bruch vermutet werden kann. Weil nur eine Schwester-Chromatide betroffen ist, ist das Chromosomen-Gap oder der Chromosomen-Bruch nach der Replikation der DNA entstanden.
Mikro-Nuklei
Wird während einer Zellteilung ein Chromosom oder ein Fragment eines Chromosoms nicht in eine der beiden Tochterzellen inkorporiert, kann sich ein sogenannter Mikronukleus bilden. Das "Lagging behind" ist ein Grund dafür, dass Chromosomen nicht rechtzeitig an den Pol einer neuen Tochterzelle gelangen. Ein Mikronukleus wird während der Anaphase gebildet. Mikronuklei sind die Folge genotoxischer Einflüsse oder einer Instabilität der Chromosomen.
Es ist ein Interphase-Zellkern zu sehen (gross). Daneben ist ein Mikronukleus zu sehen.
Marker-Chromosomen
Marker-Chromosomen sind (meist kleine) zusätzliche Chromosomen oder besser Chromosomenbruchstücke, die mit konventionellen Bänderungstechniken nicht identifiziert werden können. Wird das Marker-Chromosom mit molekularen Methoden identifiziert, wird es als derivatives Chromosom bezeichnet. Marker-Chromosomen wurden beim Menschen mit reduzierter Fruchtbarkeit und gestörter geistiger Entwicklung in Verbindung gebracht. Wenn Marker-Chromosomen genetisch aktives Material enthalten, entspricht ihre Wirkung jener einer partiellen Trisomie.
Links oben und unten sind zwei Metaphasen eines Menschenaffen mit zwei unterschiedlichen Marker-Chromosomen zu sehen (grüner und roter Pfeil). Diese beiden Marker-Chromosomen wurden isoliert und für beide eine Painting Probe hergestellt. Nach Co-Hybridisierung der beiden Marker-Painting Proben können Signale auf Chromosomen des Menschen gefunden werden (rechte Seite).