Chromosomale Vererbungstheorie 1902 – Die Geburt der Zytogenetik

Chromosomen, deren DNA-Molekül um ein Proteingerüst gewickelt ist, werden als lange, spiralförmige, fadenartige Strukturen beschrieben. Während der Zellteilung sind Chromosomen unter dem Mikroskop sichtbar. 

Spermien und Eizellen enthalten jeweils 23 einzelne Chromosomen. Menschliche Körperzellen besitzen dagegen 23 Chromosomenpaare mit jeweils einem mütterlichen und einem väterlichen Chromosom. Nach der Befruchtung der Eizelle steigt die Chromosomenzahl auf 46. 

1865 beobachtete der österreichische Geistliche Gregor Mendel, dass Eigenschaften von Organismen durch Einheiten vererbt werden, die wir Gene nennen. Dass Chromosomen die Träger dieser Erbinformation sind, beschrieben jedoch erst 1902 der deutsche Biologe Theodor Boveri und der amerikanische Genetiker und Arzt Walter Sutton.

• Boveri untersuchte Seeigel und kam zu dem Schluss, dass Spermien und Eizellen jeweils einen halben Chromosomensatz besitzen. Wenn sie sich jedoch zu Seeigelembryonen mit einer ungewöhnlichen Chromosomenzahl vereinigten, entwickelten sich diese abnorm. Boveri schloss daraus, dass verschiedene Chromosomen unterschiedliche Aspekte der Entwicklung von Lebewesen beeinflussen. 
• Suttons Untersuchungen an Heuschrecken zeigten, dass sich die zusammengehörigen Chromosomenpaare bei der Bildung von Geschlechtszellen voneinander trennen.

Boveri und Sutton vermuteten nicht nur, dass Chromosomen die elterliche Erbinformation tragen. Sie zeigten auch, dass Chromosomen eigenständige Einheiten bleiben, selbst wenn sie in verschiedenen Phasen des Zelllebens unsichtbar sind. Dies widersprach der verbreiteten Vorstellung, sie würden sich während der Teilung lediglich „auflösen“ und in den Tochterzellen neu bilden. 

Die Arbeiten beider führten zur Entstehung eines neuen Fachgebiets. Aus der Verbindung von Zytologie (Zellkunde) und Genetik (Vererbungslehre) entstand die Zytogenetik.

Heute wissen wir, dass bei der Bildung von Spermien und Eizellen die zusammengehörigen elterlichen Chromosomen in einem als „Crossing-over“ bezeichneten Vorgang kleine Abschnitte austauschen. Die neuen Chromosomen stammen dadurch nicht ausschließlich von einem Elternteil. Eine falsche Chromosomenzahl kann genetische Erkrankungen verursachen. Beispielsweise besitzen Menschen mit Down-Syndrom 47 Chromosomen.

Im Artikel erwähnte historische Persönlichkeiten: Theodor Heinrich Boveri (1862–1915), Walter Stanborough Sutton (1877–1916)

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