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Die '''Zytogenetik''' (auch '''Cytogenetik''', '''Zellgenetik''') ist das Teilgebiet der [[Genetik]], das die [[Chromosomen]] vorwiegend mit dem [[Lichtmikroskop]] analysiert. Untersucht werden Anzahl, Gestalt, Struktur und Funktion der Chromosomen, denn die [[DNA]] eines Chromosomensatzes im [[Zellkern]] enthält den größten Teil der Erbinformation (des [[Genom]]s) eines Lebewesens. [[Chromosomenaberration|Anomalien]] der Chromosomen versucht man mit deren [[phänotyp]]ischer Auswirkung zu verbinden. [[Datei:Human male karyotpe high resolution.jpg|mini|Normaler Karyotyp eines Mannes: technisch gebänderte Metaphase-Chromosomen (46,XY)]]

== Chromosomen erfassen ==
Sowohl während der '''[[Meiose]]''' in Prophase 1 (Zygotän, Pachytän, Diplotän, Diakinese), Metaphase 1 und Metaphase 2, als auch während der '''[[Mitose|mitotischen]]''' (Pro-)Metaphase lassen sich Chromosomen individuell erkennen und der [[Karyotyp]] erstellen. Nach [[Endoreplikation]] sind vergrößerte Chromosomen in [[Endomitose|Endometaphasen]] und während des ganzen Zellzyklus als [[Polytänchromosom]]en sichtbar. Der DNA-Gehalt eines Chromosomensatzes erschließt die [[Genom]]größe eines Organismus, zeigt das Ausmaß von eventueller Endoreplikation und lässt auch ''selektive'' Endoreplikation [[DNA-Zytometrie|ermessen]].

Die Länge eines stabil vererbbaren Chromosomen-Armes ist durch die Ausdehnung der [[Spindelapparat|Spindelachse]] in der Anaphase begrenzt.<ref>Ingo Schubert, J. L. Oud: ''[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867400818917 There is an upper limit of chromosome size for normal development of an organism.]'' In: ''[[Cell (Zeitschrift)|Cell]].'' Band 88, 1997, S. 515–520.</ref> Deswegen sind die Elemente eines Karyotyps als [[Zellkompartiment|Kompartimente]] eines großen Genoms zu verstehen. Frühe Versuche, ihre Anzahl beim Menschen zu bestimmen, ergaben 46 bis 48 Chromosomen; lediglich über das [[Gonosom|XX/XY-System]] der Geschlechtsbestimmung war man sich einig.<ref>Hans von Winiwarter: ''Études sur la spermatogenese humaine.'' In: ''Archives de Biologie'' (Liege) Band 27, Nr. 93, 1912, S. 147–149.</ref><ref>[[Theophilus Shickel Painter|Theophilus S. Painter]]: ''Studies in mammalian spermatogenesis, II. The spermatogenesis of man.'' In: ''Journal of Experimental Zoology'' Band 37, 1923, S. 291–336, 1923.</ref> Reproduzierbare Analysen in den 1950er-Jahren verschafften der ''normalen'' menschlichen Karyotyp-Formel 2n = 46 allgemeine Anerkennung.<ref>T. C. Hsu: ''[http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1601-5223.1956.tb03010.x/pdf Mammalian chromosomes in vitro, I. The karyotype in man.]'' (PDF) In: ''Journal of Heredity'' Band 43, 1952, S. 167–172.</ref><ref>Joe Hin Tjio, Albert Levan: ''The chromosome number of man.'' In: ''Hereditas'' Band 42, 1956, S. 1–6.</ref>

== Forschungsgeschichte ==
{{Hauptartikel|Chromosom}}

[[Theodor Boveri (Biologe)|Theodor Boveri]] und [[Walter Sutton]] entwickelten unabhängig voneinander die [[Chromosomentheorie der Vererbung]]. Sie besagt kurzgefasst: Individuelle Chromosomen enthalten unterschiedliche Erbfaktoren ([[Gen]]e).<ref>[[Theodor Boveri (Biologe)|Theodor Boveri]]: ''Über mehrpolige Mitosen als Mittel zur Analyse des Zellkerns.'' In: ''Verh Phys-Med Ges Würzburg'' Band NF 35, 1902, S. 67–90, S. 81.</ref> Die polare Auftrennung der homologen Chromosomen eines [[Bivalent (Meiose)|Bivalentes]] erfolgt in der Meiose zufällig und unabhängig von der anderer Bivalente. Entsprechend zufällig werden die Gene der Bivalente verteilt. Dies entspricht den Regeln von [[Gregor Mendel]]. Innerhalb der einzelnen Chromosomen sind die Gene jedoch „gekoppelt“.<ref>[[Walter Sutton]] Stanborough: ''The chromosomes in heredity.'' In: ''Biol Bull Marine Biol Labor Woods Hole (Mass.)'' Band 4, 1902 (oder 1903), S. 231–248.</ref>

== Methoden ==
Der Erfolg der Zytogenetik hing von der Einsicht ab, dass man Gewebe nicht mit dem [[Mikrotom]] zerschneiden durfte, sondern deren Zellen in [[Tonizität|hypotonischer]] Lösung mit feinen Nadeln möglichst voneinander trennen sollte. Sanftes Quetschen drückt die Chromosomen in eine Ebene. Farbstoffe wie [[Karmin]], [[Orcein]] oder das [[Giemsa-Färbung|Giemsa-Gemisch]] machen Chromosomen zu ''Farbkörpern'', um sie vom [[Zytoplasma]] abzuheben. Besonders deutlich gelingt dies mit der [[Feulgenreaktion]] ([[Robert Feulgen|Feulgen]]-Prozedur), weil sie spezifisch die chromosomale DNA ([[Genom#Eukaryoten|Kern-DNA]]) anfärbt.

In der [[Pathologie|pathologischen]] Routine werden Schnittpräparate menschlicher Gewebe begutachtet. Um für zytogenetische Probleme eine Fraktion unverletzter mitotischer Zellkerne zu erhalten, ist das Mikrotom auf 15 μm Schnittdicke einzustellen.<ref>Rüdiger G. Steinbeck, Gert U. Auer, Anders D. Zetterberg: ''[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959804998004274 Reliability and significance of DNA measurements in interphase nuclei and division figures in histological sections.]'' In: ''European Journal of Cancer'' Band 35, Nr. 5, 1999, S. 87–795.</ref>

=== Induzierte Bänderung ===
Die klassischen Methoden erlaubten jedoch nicht, die menschlichen (Metaphase-)Chromosomen zweifelsfrei zu unterscheiden. Dies gelang erst durch besondere Bänderungstechniken an Nicht-[[Interphasekern]]en. So ruft der fluoreszierender Farbstoff ([[Fluoreszenzmikroskopie#Autofluoreszenz und Fluorochrome|Fluorochrom]]) [[Mepacrin|Quinacrin]] ein Bandenmuster hervor, das die einzelnen Chromosomenpaare identifiziert.<ref>[[Torbjörn Caspersson]], Lore Zech, C. Johansson: ''Differential binding of alkylating fluorochromses in human chromosomes.'' In: ''[[Experimental Cell Research]]'' Band 60, 1970, S. 315–319.</ref> Charakteristische Bandenmuster entstehen auch, wenn die DNA in den Chromosomen etwas denaturiert wird.<ref>Wolfgang Schnedl: ''Analysis of the human karyotype using a reassociation technique.'' In: ''Chromosoma'' Band 34, 19971, S. 448–454.</ref><ref>J. J. Yunis: ''High resolution of human chromosomes.'' In: ''[[Science]].'' Band 191, Nummer 4233, März 1976, S. 1268–1270, PMID 1257746. [[doi:10.1126/science.1257746]].</ref> Ein genormtes Kürzelsystem bezeichnet jeden Abschnitt der technisch gebänderten Chromosomen.<ref>L. G. Shaffer, J. McGowan-Jordan, M. Schmid (Hrsg.): ''ISCN 2013. An international system for human cytogenetic nomenclature (2013): Recommendations of the international standing committee on human cytogenetic nomenclature, published in collaboration with "Cytogenetic and Genome Research" plus fold-out: "The Normal Human Karyotype G- and R-bands".'' Karger, Basel 2012. ISBN 978-3-318-02253-7.</ref> Das '''p''' steht für {{lang|fr|''petit''}} (franz. klein) und bezeichnet den kurzen Arm eines Chromosoms. Für den langen Arm wählte man den nachfolgenden Buchstaben '''q'''. So können nicht nur anomale Chromosomenzahlen (wie [[Trisomie]] 21) festgestellt, sondern auch strukturelle Chromosomenänderungen ([[Gendeletion|Deletionen]], [[Genduplikation|Duplikationen]], [[Translokation (Genetik)|Translokationen]]) erfasst werden.
{{Navigationsleiste Chromosomen des Menschen}}

=== Genaktivität und Replikation ===
Um die Interphase im Zellzyklus zu studieren, bot man lebenden Zellen radioaktiv markierte Moleküle an. Einbau von <sup>3</sup>H-[[Uridin]], spezifisch für [[RNA]], wies die Genexpression aktiver Chromosomenorte nach.<ref>Claus Pelling: ''[http://www.nature.com/nature/journal/v184/n4686/pdf/184655a0.pdf Chromosomal synthesis of ribonucleic acid as shown by incorporation of Uridine labelled with tritium.]'' (PDF) In: ''[[Nature]]'' Band 184, 4686, 1959, S. 655–656, 1959.</ref> Einbau von <sup>3</sup>H-[[Thymidin]], spezifisch für DNA, zeigte die chromosomale [[Replikation|DNA-Synthese]] in der S-Phase.<ref>[[Taylor-Experiment (Genetik)|James Herbert Taylor]], Philip S. Woods, Walter L. Hughes: ''The organization and duplication ofNr. chromosomes as revealed by autoradiographic studies using tritium-labeled thymidine.'' In: ''[[PNAS]]'' Band 43, 1957, S. 122–128. {{PMC|528395}}</ref> Als [[Betastrahlung]] hinterließen Elektronen jeweils ihre Spuren als [[Autoradiografie]] in einem den Zellen aufgelegten Film.
* In späteren Replikationsanalysen ersetzte [[Bromdesoxyuridin]] das radioaktiv markierte Thymidin.
* Fortgeschrittene [[Gentechnik]] machte auch bei Fragen zur Genaktivität radioaktive Substanzen überflüssig. Dabei verlagert sich der Nachweis von der Transkriptionsebene (RNA-Synthese) auf die vollendete [[Translation (Biologie)|Translation]]: Ort und Zeit der Aktivierung eines genspezifischen Promotors werden durch das vom [[Reportergen]] hervorgerufene Protein angezeigt. Als Voraussetzung muss die DNA-Sequenz des Reportergens hinter die [[Promotor (Genetik)|Promotorsequenz]] des zu untersuchenden Gens gehängt werden. Mit diesem DNA-Konstrukt wird ein Organismus [[Transformation (Genetik)|transformiert]]. Beliebt ist das Reportergen, welches das [[Grün fluoreszierendes Protein|Grün fluoreszierende Protein]] (GFP) kodiert.<ref>S. R. Kain, M. Adams, A. Kondepudi, T. T. Yang, W. W. Ward, P. Kitts: ''Green fluorescent protein as a reporter of gene expression and protein localization.'' In: ''BioTechniques'' Band 19, Nr. 4, 1995, S. 650–655.</ref> Mit diesem System kann man Genexpression in Zellen, Geweben und Organen verfolgen.

=== Restriktionsenzyme ===
Die Isolierung zahlreicher [[Restriktionsenzym|DNA-Restriktasen]] bedeutete für die Zytogenetik und für die Genetik allgemein einen revolutionären, nachhaltigen Durchbruch. Diese meist aus Bakterien gewonnenen Enzyme sind molekulare ''Scheren'': Sie zerschneiden DNA an kurzen, definierten Basensequenzen.<ref>[[Werner Arber]], S. Linn: ''DNA modification and restriction.'' In: ''[[Annual Review of Biochemistry]]'' Band 38, 1969, S. 467–500. {{ISSN|0066-4154}} (Print), {{ISSN|1545-4509}} (Electronic).</ref><ref>Hamilton O. Smith, K. W. Wilcox: ''A restriction enzyme from Hemophilus influenzae, I. Purification and general properties.'' In: ''[[Journal of Molecular Biology]]'' Band 51, Nr. 2, 1970, S. 379–391. {{ISSN|0022-2836}} (Print), {{ISSN|1089-8638}} (Electronic).</ref><ref>K. Danna, Daniel Nathans: ''Specific cleavage of simian virus 40 DNA by restriction endonuclease of Hemophilus influenzae.'' In: ''PNAS'' Band 68, Nr. 12, 1971, S. 2913–2917. {{PMC|389558}}</ref><ref>Werner Arber: ''Restriction endonucleases.'' In: ''Angewandte Chemie'' (Internationale Ausgabe in Englisch) Band 17, Nr. 2, 1978, S. 73–79. {{ISSN|1433-7851}} (Print), {{ISSN|1521-3773}} (Electronic).</ref> Die Restriktasen und die [[Polymerase-Kettenreaktion]] (PCR) sind die beiden Pfeiler der modernen molekularen Genetik und [[Gentechnik]].<ref>Richard J. Roberts: ''How restriction enzymes became the workhorses of molecular biology.'' In: ''PNAS'' Band 102, Nr. 17, 2005, S. 5905–5908. {{PMC|1087929}}</ref> Sie ermöglichen, ganze Genome zu [[Liste von sequenzierten Genomen|sequenzieren]] oder verschiedene Arten der '''[[Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung]]''' ('''FISH''') durchzuführen. Für letztere werden DNA- oder RNA-Proben mit [[Fluoreszenz|Fluorochromen]] markiert und auf komplementäre DNA-Sequenzen der angepeilten Chromosomen [[Hybridisierung (Molekularbiologie)|hybridisiert]]. Zur Diagnose ist ein [[Fluoreszenzmikroskop]] erforderlich.
[[Datei:Bcrablinter.jpg|mini|[[Interphase]]n-Zytogenetik bzw. Molekularzytogenetik: durch Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung sichtbar gemachte [[Chromosomentranslokation]] t(9;22)]]

=== Mit FISH bemalte Chromosomen ===
Für das „Bemalen“ werden gleichzeitig mehrere Sonden ({{enS|probes}}), mit unterschiedlichen [[Fluorochrome]]n markiert, auf Metaphasen hybridisiert. So erhält jedes Chromosomenpaar im Karyotyp durch das ''Chromosome painting'' einen eigenen Farbton.<ref>Thomas Ried, Evelin Schröck, Yi Ning, Johannes Wienberg: ''[http://hmg.oxfordjournals.org/content/7/10/1619.full.pdf+html Chromosome painting: a useful art.]'' In: ''Human Molecular Genetics'' Band 7, Nr. 10, 1998, S. 1619–1626.</ref> Zu diesem Zweck gibt es zwei Verfahren.
* Mehrfarben (multiplex) Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung ('''M-FISH'''). Von einer mit verschiedenen Fluorochromen dekorierten Metaphase werden entsprechend viele Digitalbilder aufgenommen. Ein Computerprogramm analysiert die Originalaufnahmen und vereinigt sie in einem einzigen Bild, das die Chromosomenpaare in gut unterscheidbaren [[Falschfarben]] darstellt.<ref>Michael R. Speicher, David C. Ward: ''The coloring of cytogenetics.'' In: ''[[Nature Medicine]]'' Band 2, Nr. 9, 1996, S. 1046–1048, 1996. [[doi:10.1038/nm0996-1046]].</ref> Die Methode ist auch bestens geeignet, Chromosomenmutationen in Interphase-Zellkernen darzustellen (Bild: Interphasen-Zytogenetik).
* Spectral karyotyping ('''SKY'''). Diese Art des Chromosome painting erfordert leistungsstarke Rechner. Denn von jedem Pixel des Digitalbildes werden zwei Teilstrahlen hergestellt, welche mittels [[Interferometer]] mit Gangunterschied zur Interferenz gebracht werden. Eine [[Fourier-Transformation]] liefert aus dem [[Interferogramm]] genaue Daten über das ursprüngliche Fluoreszentspektrum. Von diesem erzeugt ein nachgeschaltetes Computerprogramm wiederum gut unterscheidbare Falschfarben für die einzelnen Chromosomenpaare im Karyotyp.<ref>Evelin Schröck, S. du Manoir, T. Veldman, B. Schoell, J. Wienberg, M. A. Ferguson-Smith, Y. Ning, D. H. Ledbetter, I. Bar-Am, D. Soenksen, Y. Garini, Thomas Ried: ''Multicolor spectral karyotyping of human chromosomes.'' In: ''[[Science]]'' Band 273, Nr. 5274, 1996, S. 494–497. [[doi:10.1126/science.273.5274.494]].</ref> Als Fourier-Spektroskopie bietet SKY gegenüber M-FISH den Vorteil größerer Abstände zwischen chromosomalen Signalen und [[Rauschen (Physik)|Rauschen]].<ref>H. Parsche, K. Luchner: ''Moderne Methoden der Spektralanalyse.'' In: ''[[Physik in unserer Zeit]]'' Band 6, 1975, S. 151–161. Online {{ISSN|1521-3943}}.</ref>

=== Duale Hybridisierung ===
Die ''Chromogene in-situ Hybridisierung'' ('''CISH''', auch: Duale ISH) ist eine günstige Alternative für FISH. Sie wird angewendet bei der Suche nach einer bestimmten Mutation auf einem bestimmten Chromosom. Gegenüber FISH bietet CISH mehrere Vorteile: Verwendung von zwei stabilen, absorbierenden Farben, die nicht bleichen; Diagnose am Hellfeld-Mikroskop, damit schneller und billiger. Fragestellung bei Brustkrebs und anderen soliden Tumoren: Ist das Gen HER2 auf Chromosom 17q12 für den Rezeptor 2 des humanen epidermalen Wachstumsfaktors amplifiziert? Dazu wird die HER2-DNA-Probe mit der ersten Farbe hybridisiert, und zwar auf einen Zellkern in Interphase. Mit zweiter Farbe wird gleichzeitig CEN-17 als Referenz-DNA für das [[Zentromer]] in Chromosom 17 hybridisiert. Das Verhältnis 2 oder größer bedeutet HER2-[[Amplifikation (Genetik)|Amplifikation]], verbunden mit schlechter medizinischer [[Prognose]].<ref>Lim Sung-Jig, Alegria Cantillep, Philip M. Carpenter: ''[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004681771300292X Validation and workflow optimization of human epidermal growth factor receptor 2 testing using INFORM HER2 dual-color in situ hybridization.]'' In: ''[[Human Pathology]]'' Band 44, Nr. 11, 2013, S. 2590–2596.</ref><ref>J. Mollerup, U. Henriksen, S. Müller, A. Schønau: ''Dual color chromogenic in situ hybridization for determination of HER2 status in breast cancer: A large comparative study to current state of the art fluorescence in situ hybridization.'' In: ''BioMed Central Clinical Pathology'' Band 12, 2012, S. 3.</ref>

=== Genome im Vergleich ===
''Comparative Genomic Hybridisation'' ('''CGH''') entdeckt quantitative Sequenzänderungen in einem Genom empfindlicher als FISH. Für die CGH wird die DNA aus Zellen, die untersucht werden sollen, mit einem ersten Fluorochrom markiert. Ebenso markiert man DNA aus normalen Zellen mit einem zweiten Fluorochrom unterschiedlicher [[Emissionsspektrum|Emissionswellenlänge]]. In gleichen Mengen werden Proben-DNA und Referenz-DNA gleichzeitig auf gespreitete, normale Metaphasen hybridisiert. „Normal“ bedeutet einen, soweit bekannt, gesunden Organismus als Spender. Bei der CGH „streiten“ (kompetitieren) die beiden DNAs um dieselben Bindungsstellen in den Ziel-Chromosomen. Entlang der Metaphase-Chromosomen wird die komplexe Fluoreszenz gemessen. Stimmen beide DNA-Proben überein, ist ihr Verhältnis 1,0. Das erste Fluorochrom (an die Proben-DNA gebunden) ergibt bei ''Duplikationen'' in einem Chromosom den Wert 1,5. Sind beide [[Homologie (Genetik)|homologen]] Chromosomen an derselben Stelle verdoppelt, ist der den Wert 2,0. Bei ''[[Deletion]]en'' in einem Chromosom (''Verlust der [[Heterozygotie]]'') ist der Wert 0,5. Sind beide homologen Chromosomen deletiert, ist der Wert 0,0 (kein Signal vom ersten Fluorochrom).<ref>Anne Kallioniemi, Olli-P. Kallioniemi, Damir Sudar, Denis Rutovitz, Joe W. Gray, Fred Waldman, Dan Pinkel: ''[http://www.sciencemag.org/content/258/5083/818.abstract?sid=cd684248-c71c-481d-8847-1421f4c50144 Comparative genomic hybridization for molecular cytogenetic analysis of solid tumors.]'' In: ''Science'' Band 258, Nr. 5083, 1992, S. 818–821.</ref><ref>Olli-P. Kallioniemi, Anne Kallioniemi, Damir Sudar, Denis Rutovitz, Joe W. Gray, Fred Waldman, Dan Pinkel: ''Comparative genomic hybridization: A rapid new method for detecting and mapping DNA amplification in tumors.'' In: ''Seminars in Cancer Biology'' Band 4, 1993, S. 41–46.</ref><ref>Evelin Schröck ''et al.'': ''Comparative genomic hybridization of human malignant gliomas reveals multiple amplification sites and nonrandom chromosomal gains and losses.'' In: ''[[The American Journal of Pathology]]'' Band 144, Nr. 6, 1994, S. 1203–1218. {{PMC|1887475}}</ref> Die molekulare Zytogenetik, auch die CGH, kann einen einzelnen Zellkern analysieren<ref>Christoph A. Klein, O. Schmidt-Kittler, J. A. Schardt, K. Pantel, M. R. Speicher, Gert Riethmüller: ''Comparative genomic hybridization, loss of heterozygosity, and DNA sequence analysis of single cells.'' In: ''Proceedings of the National Academy of Sciences USA'' Band 96, Nr. 8, 1999, S. 4494–4499. {{PMC|16360}}</ref> oder die DNA-Unterschiede der beiden geschlechtsgekoppelten Chromosomen offenbaren.<ref>Walther Traut, Ulrike Eickhoff, Jan-C. Schorch: ''Identification and analysis of sex chromosomes by comparative genomic hybridization (CGH).'' In: ''Methods in Cell Science'' Band 23, 2001, S. 155–161.</ref>

== Zellkerne und Zahlen ==
=== Simples Zählen ===
Die Anzahl mitotischer oder meiotischer Chromosomen ist für eine Art und ihre Individuen konstant: „Die Geschlechtszellen (Eier oder Spermatozoën) eines Organismus enthalten halb so viele Chromosomen als die erste Embryonalzelle, aus welcher dieser Organismus entstanden ist.“<ref>Theodor Boveri: ''Zellenstudien (3): Über das Verhalten der chromatischen Kernsubstanz bei der Bildung der Richtungskörper und bei der Befruchtung.'' In: ''Jenaische Zeitschrift für Naturwissenschaft'' Band 24, 1890, S. 314–401. Dort S. 372f.</ref> Diese Zahlenkonstanz ist ein Artmerkmal.<ref>Georg Tischler: ''Chromosomenzahl – Form und Individualität im Pflanzenreich.'' In: ''Fortschritte der Botanik'' Band 5, 1915, S. 172–284.</ref> Die einfache (haploide) Anzahl '''''n''''' wird in der Regel von ''2n'' Chromosomen einer mitotischen Metaphase abgeleitet. Denn in den tatsächlich haploiden Kernen der Geschlechtszellen sind die Chromosomen nicht unmittelbar zu zählen. Allerdings zeigt Meiose I, wenn die Bivalente durch Chiasmata paaren, ''1n'' Chromosomen.

=== Längen messen ===
„Die Chromosomen sind grundsätzlich bilaterale symmetrische oder asymmetrische Gebilde.“<ref>[[Emil Heitz (Botaniker)|Emil Heitz]]: ''Der bilaterale Bau der Geschlechtschromosomen und Autosomen bei Pellia fabbroniana, P. epiphylla und einigen anderen Jungermanniaceen.'' In: ''Planta'' Band 5, 1928, S. 725–768. Dort S. 764.</ref> Dieser Satz inspirierte zu vielen Messungen, um die Länge von Chromosomen sowie das Verhältnis ihrer kurzen zu ihren langen Armen zu bestimmen. So klassifiziert die Lage des [[Kinetochor]]s ein symmetrisches Chromosom als ''[[metazentrisch]]'' und ein asymmetrisches als ''submetazentrisch'', ''subtelozentrisch'' oder ''akrozentrisch''. Ebenso ist die Lage einer ''sekundären Einschnürung'' als [[Nukleolusorganisatorregion]] numerisch zu definieren. Solche Längenmessungen erlauben, die Identität eines Chromosoms in einem Karyotyp mit relativ wenigen Elementen zu diagnostizieren.

=== Zellkerne wiegen ===
* '''Mikrofotometrie''' (auch '''Fotomikrometrie''', '''Mikroskopfotometrie''' oder '''[[DNA-Zytometrie|Zytometrie]]'''). Diese Technik wird vorwiegend dazu verwendet, den DNA-Gehalt von ganzen Zellkernen und auch ihrer Chromosomen zu bestimmen. Am praktikabelsten erwies sich die Arbeit im sichtbaren Spektrum. Nachdem die Kern-DNA mit der Feulgen-Prozedur gefärbt ist, wird im Absorptionsmaximum (560 nm) gemessen. Um die resultierenden Absorptionseinheiten in [[Pikogramm]] (pg) oder [[Basenpaar|Megabasenpaaren]] (Mbp) umzurechnen, sind nebenher Referenzkerne mit bekanntem DNA-Gehalt zu registrieren.<ref>Helmut Zacharias, Boris Anokhin, Konstantin Khalturin, [[Thomas C. G. Bosch]]: ''[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0944200604000418 Genome sizes and chromosomes in the basal metazoan Hydra.]'' In: ''Zoology'' Band 107, 2004, S. 219–227.</ref> Das Verfahren ist zeitaufwändig. Es erfordert sorgfältige Präparation auf gläsernen Objektträgern (engl. ''slide based microphotometry''), bietet aber den Vorteil, Messungen wiederholen und zusammenhängende Gewebeteile und Zelltypen beurteilen zu können. Eine Pionierarbeit definierte den '''[[C-Wert (Genetik)|Wert ''1 C'']]''' als DNA-Gehalt des (haploiden) [[Genom]]s einer Art.<ref>[[Hewson Swift]]: ''The constancy of desoxyribose nucleic acid in plant nuclei.'' In: ''PNAS'' Band 36, Nr. 11, 1950, S. 643–654. {{PMC|1063260}}</ref>
* '''[[Durchflusszytometrie]]''' (auch '''Impulszytofotometrie'''). Für dieses Verfahren wird der Zellverband eines Gewebes gänzlich aufgelöst, die Zellen oder ihre Kerne meist mit Fluorochromen gefärbt. Es bietet den Vorteil, in kurzer Zeit große Stichproben zu analysieren.<ref>J. Kusenda, M. Fajtova, A. Kovarikova: ''Monitoring of minimal residual disease in acute leukemia by multiparametric flow cytometry.'' In: ''Neoplasma'' Band 61, Nr. 2, 2014, S. 119–127. {{DOI|10.4149/neo_2014_017}}. Siehe Menü: '''2014'''.</ref>

== Literatur ==
=== Monographien ===
* Peter S. Harper: ''First Years of Human Chromosomes: The Beginnings of Human Cytogenetics.'' Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor 2006. ISBN 1-904842-24-0.
* Walter Nagl: ''Chromosomen: Organisation, Funktion und Evolution des Chromatins.'' Parey, Berlin 2.1980. ISBN 3-489-60234-X.
* Michael Schmid, Indrajit Nanda (Hrsg.): ''Chromosomes today, volume 14.'' Springer, Berlin 2004. ISBN 978-94-017-1033-6 (E-Book); ISBN 978-1-4020-0091-1 (Hardcover); ISBN 978-90-481-5855-3 (Softcover).
* Jürgen Schulz-Schaeffer: ''Cytogenetics: Plants, Animals, Humans.'' Reprint der Erstauflage 1980; Springer, New York 2011. ISBN 978-1-4612-6062-2.
* Adrian T. Sumner: ''Chromosomes: Organization and function.'' Blackwell Science, Oxford 2003. ISBN 0-632-05407-7.
* [[Eeva Therman]], Millard Susman: ''Human chromosomes: Structure, behavior, and effects.'' Springer, Berlin, New York 3.1993. ISBN 3-540-97871-2, ISBN 0-387-97871-2.
* Michael Theile, Siegfried Scherneck: ''Zellgenetik.'' Akademie-Verlag, Berlin 1978. ISBN 3-528-06836-1.
* Walther Traut: ''Chromosomen: Klassische und molekulare Cytogenetik.'' Springer, Berlin 1991. ISBN 3-540-53319-2.
* Michael James Denham White: ''[http://trove.nla.gov.au/people/543113 The Chromosomes.]'' Chapman & Hall, London, 6.1973. ISBN 0-412-11930-7.

=== Zeitschriften ===
* ''Chromosoma.'' Biology of the Nucleus. {{ISSN|0009-5915}} (Druck), {{ISSN|1432-0886}} (Online). [https://link.springer.com/journal/412]
* ''Chromosome Research.'' High quality papers on all aspects of chromosome and nuclear biology. {{ISSN|0967-3849}} (Druck), {{ISSN|1573-6849}} (Online). [http://link.springer.com/journal/10577]
* ''Cytogenetic and Genome Research.'' {{ISSN|1424-8581}} (Druck), {{ISSN|1424-859X}} (Online). [http://www.karger.com/CGR]
* ''Cytogenetics.'' Hrsg. unter anderem von [[Klaus Bayreuther]].
* ''Human Genetics.'' {{ISSN|0340-6717}} (Druck), {{ISSN|1432-1203}} (Online). [http://link.springer.com/journal/439]

== Weblinks ==
* Links zum Chromosome painting: [http://feedforbiotech.blogspot.de/2011/03/chromosome-painting.html feedforbiotech.blogspot.de], [http://www.mun.ca/biology/scarr/FISH_chromosome_painting.html mun.ca]
* [http://www.krankenhaus-kiel.de/kliniken/zweite-medizinische-klinik/schwerpunkte-der-zweiten-medizinischen-klinik/hamatologische-diagnostik/durchflusszytometrie/ Durchflusszytometrie, Beispiel Kiel]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4070176-1}}

[[Kategorie:Genetik]]
[[Kategorie:Zellbiologie]]
[[Kategorie:Medizinisches Fachgebiet]]

Zytogenetik - Versionsgeschichte

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