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Chromosome

Chromosome tragen das Erbgut von Lebewesen und sind Bestandteil normaler Körperzellen – im Gegensatz zu mutierten Körperzellen. Eine menschliche Körperzelle verfügt über 46 Chromosomen. Jeweils zwei Chromosomen treten als Chromosomenpaar auf und sind homolog zueinander. Homologe Gene stammen vom gleichen Vorläufer und tragen gleiche Gene. Man spricht dabei von einem zweifachen oder diploiden Chromosomensatz. Von jedem Chromosomtyp sind damit zwei Exemplare vorhanden. Zu den beiden Geschlechtschromosomen oder Gonosomen kommen 22 weitere Chromosomenpaare vom Typ 1 bis Typ 22 hinzu. Letztere werden auch als Autosomen im Gegensatz zu den Gomosomen bezeichnet.

Geschlechtschromosom

Bei Säugetieren – und damit auch dem Menschen – handelt es sich bei den weiblichen Geschlechtschromosomen um zwei X-Chromosomen während sich das männliche Geschlechtschromosomenpaar aus einem X-Chromosom und einem Y-Chromosom zusammensetzt, z.B.:

Geschlechtschromosomenpaar Mann (m): (mgx ; mgy)
Geschlechtschromosomenpaar Frau (w): (wgx0 ; wgx1)

Bei der geschlechtlichen Vermehrung bilden nun jeweils ein Chromosom eines Chromosomenpaars beider Elternteile ein neues Chromosomenpaar. Dabei werden nur Chromosomen vom selben Typ miteinander kombiniert. Daraus ergeben sich in Summe wiederum 46 Chromosomen, davon ein Paar Geschlechtschromosomen und 22 Paare von Chromosomen des Typs 1 bis 22. Für jeden Chromosomentyp können vier Varianten neuer Chromosomenpaare gebildet werden.

Für die oben bezeichneten Geschlechtschromosomenpaaren ergeben sich bei der geschlechtlichen Vermehrung folgende (4) Varianten von Kombinationen:

Variante 1: (mgx ; wgx0) = (vg1)
Variante 2: (mgx ; wgx1) = (vg2)
Variante 3: (mgy ; wgx0) = (vg3)
Variante 4: (mgy ; wgx1) = (vg4)

Bei den Varianten 1 und 2 handelt es sich demnach um weiblichen Zuwachs (zwei X-Chromosomen) und bei den Varianten 3 und 4 um männlichen Zuwachs (ein X-Chromosom und ein Y-Chromosom).

Fügt man nun ein weiteres Chromosomenpaar hinzu, z.B. vom Typ 1:

Chromosomenpaar Typ 1 Mann (m): (m010 ; m011)
Chromosomenpaar Typ 1 Frau (w): (w010 ; w011)

so ergeben sich wiederum (4) Varianten von Kombinationen:

Variante 1: (m010 ; w010) = (v011)
Variante 2: (m010 ; w011) = (v012)
Variante 3: (m011 ; w010) = (v013)
Variante 4: (m011 ; w011) = (v014)

4x Kombinationsmöglichkeiten

Bei der Kombination von zwei Chromosomentypen mit den jeweils vier Varianten erhält man folglich bereits 16 (= 4²) mögliche Kombination von neuen Chromosomenpaaren:

Kombination 1: (vg1) + (v011)
Kombination 2: (vg2) + (v011)
Kombination 3: (vg3) + (v011)
Kombination 4: (vg4) + (v011)
Kombination 5: (vg1) + (v012)
Kombination 6: (vg2) + (v012)
Kombination 7: (vg3) + (v012)
Kombination 8: (vg4) + (v012)
Kombination 9: (vg1) + (v013)
Kombination 10: (vg2) + (v013)
Kombination 11: (vg3) + (v013)
Kombination 12: (vg4) + (v013)
Kombination 13: (vg1) + (v014)
Kombination 14: (vg2) + (v014)
Kombination 15: (vg3) + (v014)
Kombination 16: (vg4) + (v014)

Bei  Kombination von drei Chromosomentypen mit ebenfalls je vier Varianten kommt man  bereits auf 64 (= 4³) mögliche Kombination. In Summe ergibt sich damit die Anzahl aller Kombinationen zu:

4²³ Kombinationsmöglichkeiten (= 70.368,74 Mrd)

Demzufolge wäre rein statistisch gesehen nach der 70.368,74 Milliardsten geschlechtlichen Vermehrung von dem selben Elternpaar die Zeugung eines identisch selben Nachwuchses möglich.

In der nachfolgende Tabelle sind weitere Chromosomentypen mit weiteren Kombinationsmöglichkeiten ergänzt. Diese Tabelle steht auch als Spreadsheet „Kombinationsmöglichkeiten menschlicher Chromosomen“ zur Verfügung:

Chromosomentyp beider Elternteile  Gender gTyp 1Typ 2 Typ 10Typ 11Typ 12 Typ 21Typ 22
Chromosomenpaar
Mann (m)
mgx;mgym010;m011m020;m021m100;m101m110;m111m120;m121m210;m211m220;m221
Chromosomenpaar
Frau (w)
wgx0;wgx1w010;w011w020;w021w100;w101w110;w111w120;w121w210;w211w220;w221
Für jeden Chromosomentyp beider Elternteile ergeben sich bei der geschlechtlichen Vermehrung (4) Varianten neuer Chromosomenpaare
Typnw/mGender gTyp 1Typ 2Typ 10Typ 11Typ 12Typ 21Typ 22
Neues Chromosomenpaar Variante 1 je Chromosomentyp beider Elternteile1wmgx;wgx0 vg1m010;w010 v011m020;w020 v021m100;w100 v101m110;w110 v111m120;w120 v121m210;w210 v211m220;w220 v221
Neues Chromosomenpaar Variante 2 je Chromosomentyp beider Elternteile2wmgx;wgx1 vg2m010;w011 v012m020;w021 v022m100;w101 v102m110;w111 v112m120;w121 v122m210;w211 v212m220;w221 v222
Neues Chromosomenpaar Variante 3 je Chromosomentyp beider Elternteile3mmgy;wgx0 vg3m011;w010 v013m021;w020 v023m101;w100 v103m111;w110 v113m121;w120 v123m211;w210 v213m221;w220 v223
Neues Chromosomenpaar Variante 4 je Chromosomentyp beider Elternteile4mmgy;wgx1 vg4m011;w011 v014m021;w021 v024m101;w101 v104m111;w111 v114m121;w121 v124m211;w211 v214m221;w221 v224
Alle möglichen Kombinationen neuer Chromosomenpaare ergeben sich bei der geschlechtlicher Vermehrung aus den jeweils (4) Varianten aller 23 Chromosomentypen beider Elternteile (g und 1-22)414243411412413422423
Kombination1wvg1v011v021v101v111v121v211v221
Kombination2wvg2v011v021v101v111v121v211v221
Kombination3mvg3v011v021v101v111v121v211v221
Kombination4mvg4v011v021v101v111v121v211v221
Kombination5wvg1v012v021v101v111v121v211v221
Kombination6wvg2v012v021v101v111v121v211v221
Kombination7mvg3v012v021v101v111v121v211v221
Kombination8mvg4v012v021v101v111v121v211v221
Kombination9wvg1v013v021v101v111v121v211v221
Kombination10wvg2v013v021v101v111v121v211v221
Kombination11mvg3v013v021v101v111v121v211v221
Kombination12mvg4v013v021v101v111v121v211v221
Kombination13wvg1v014v021v101v111v121v211v221
Kombination14wvg2v014v021v101v111v121v211v221
Kombination15mvg3v014v021v101v111v121v211v221
Kombination16mvg4v014v021v101v111v121v211v221
Kombination17wvg1v011v022v101v111v121v211v221
Kombination18wvg2v011v022v101v111v121v211v221
Kombination19mvg3v011v022v101v111v121v211v221
Kombination20mvg4v011v022v101v111v121v211v221
Kombination21wvg1v012v022v101v111v121v211v221
Kombination22wvg2v012v022v101v111v121v211v221
Kombination23mvg3v012v022v101v111v121v211v221
Kombination24mvg4v012v022v101v111v121v211v221
Kombination25wvg1v013v022v101v111v121v211v221
Kombination26wvg2v013v022v101v111v121v211v221
Kombination27mvg3v013v022v101v111v121v211v221
Kombination28mvg4v013v022v101v111v121v211v221
Kombination29wvg1v014v022v101v111v121v211v221
Kombination30wvg2v014v022v101v111v121v211v221
Kombination31mvg3v014v022v101v111v121v211v221
Kombination32mvg4v014v022v101v111v121v211v221
Kombination33wvg1v011v023v101v111v121v211v221
Kombination34wvg2v011v023v101v111v121v211v221
…
Kombination63mvg3v014v024v101v111v121v211v221
Kombination64mvg4v014v024v101v111v121v211v221

Dr. Harald Klein