Schwesterchromatiden: DNA-Replikation, Zentromer-Anheftung und Segregation bei der Zellteilung

Schwesterchromatiden sind zwei identische Kopien eines replizierten Chromosoms, verbunden am Zentromer.

Bildung

Während der S-Phase synthetisiert die DNA-Polymerase eine komplementäre Strang für jede Vorlage, wodurch zwei Schwesterchromatiden pro Chromosom entstehen. Kohäsinkomplexe (SCC1, SMC1/3) halten sie über ihre Länge zusammen, angereichert an Zentromeren.

Struktur

• Jeder Chromatid: eine kontinuierliche DNA-Doppelhelix + Histonproteine (Chromatin).
• Zentromer: spezialisierte Heterochromatin; Kinetochor-Montagestelle für Mikrotubuli-Anheftung.

Trennung

• Mitose (Anaphase): Separasen spaltet Kohäsin → Schwestern trennen sich zu entgegengesetzten Polen.
• Meiose I: Homologe trennen sich; Schwestern bleiben zusammen (Kohäsin am Zentromer durch Shugoshin geschützt).
• Meiose II (Anaphase II): Schwestern trennen sich (wie Mitose).

Folgen von Fehlern

• Nondisjunktion → Aneuploidie (Down-, Turner-, Klinefelter-Syndrome).
• Chromosomenbruch → Translokationen, Deletionen.

Kontrollmechanismen (Spindel-Assembly-Checkpoint) verhindern die Anaphase, bis alle Kinetochore ordnungsgemäß angeheftet sind.