Verbesserte Fluoreszenz-in situ Hybridisierung (FISH ... - Mario Nenno

Untersuchungen an Sequenzen angewendet, die aus vielen tandemartig angeordneten
Kopien bestehen.
Da bei Riesenchromosomen die Ziel-DNA lateral in großer Menge vorliegt, bieten sie
eine gute Voraussetzung für die FISH. Riesenchromosomen entstehen durch mehrfach
aufeinanderfolgende DNA-Replikationen ohne Zellteilung, ein Vorgang, der als
somatische Polyploidisierung bezeichnet wird. Bei der Bildung der Riesen-
chromosomen in Angiospermen erfolgt der Abbruch des mitotischen Zell-Zyklus in
der frühen Prophase, dem Zerstäubungsstadium, in dem die Chromatiden getrennt
und das Heterochromatin dekondensiert vorliegt (NAGL, 1980), wodurch die Struktur
der Riesenchromosomen meist locker erscheint. Eine kompakte Struktur mit
regelmäßiger Ausbildung einer deutlicher Bänderung wie bei Riesenchromosomen der
Dipteren ist bei Riesenchromosomen von Pflanzen nur selten zu beobachten .
Für cytologische Untersuchungen sind Riesenchromosomen besonders interessant,
weil sie bedeutend größer sind als mitotische Chromosomen, und sich an ihnen die
Chromosomenorganisation und morphologisch erkennbare Genaktivitäten leichter
untersuchen lassen.
Die Riesenchromosomen von Phaseolus coccineus wurden erstmals 1962 von NAGL
beschrieben. Sie sind in den Zellen des Suspensors zu finden, der als kurzlebiges
Organ den Embryo in seiner frühen Entwicklung mit Nährstoffen versorgt. (Übersicht
bei CIONINI, 1987). Volumen und DNA-Gehalt der Suspensorzellen steigen vom
Embryo bis in den mikropylaren Bereich des Suspensors an. Dort liegen die etwa 20
größten Suspensorzellen mit einem DNA-Gehalt von max. 8192C (BRADY, 1973)
(Abbildung 1).
Aufgrund des regelmäßigen Auftretens der Riesenchromosomen, ihrer funktionellen
Strukturen sowie der Möglichkeit einzelne Chromosomen voneinander zu
unterscheiden, wurden an ihnen eine Reihe von Untersuchungen durchgeführt
(Übersicht bei NAGL, 1974; 1981). Wie bei den meisten Riesenchromosomen von
Pflanzen sind die Homologen bei Phaseolus coccineus nicht somatisch gepaart und
liegen daher in ihrer diploiden Anzahl von 2n = 22 vor. Die Länge des größten
Riesenchromosoms (Nr. 1) beträgt 78-112µm, bei einem Durchmesser von 5-8 µm.
Das mitotischen Metaphase-Chromosom Nr. 1 hat dagegen nur eine Länge von max
ca. 3µm, und ist damit etwa 30 Mal kleiner als das entsprechende Riesenchromosom
(NAGL, 1974).
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