Charakterisierung humaner dizentrischer Chromosomen unter besonderer Berücksichtigung dizentrischer kleiner überzähliger Markerchromosomen (sSMC)

Dizentrische Chromosomen werden meist im Zusammenhang mit mitotischer Instabilität beschrieben. Doch seit Mitte der siebziger Jahre des letzten Jahrhunderts wurden beim Menschen stabile dizentrische Chromosomen nachgewiesen. Die vorliegende Arbeit stellt die erste große systematische Studie zur Charakterisierung humaner dizentrischer Chromosomen dar. Neben großen dizentrischen Chromosomen (DIC) wurden als Modellsystem geeigneten dizentrische kleine überzählige Markerchromosomen (sSMC) analysiert. Nach zyto- und molekularzytogenetischer Charakteri¬sierung wurden Immunfluoreszenzfärbungen an Zentromerproteinen zur Bestimmung der Zentromer¬aktivität und Immunfluoreszenzfärbungen von Histonmodifikationen zur Untersuchung epigenetischer Veränderungen vorgenommen. Es wurden insgesamt fünf verschiedene Aktivitätsmuster bei dizentrischen sSMC und vier verschiedene Aktivitätsmuster bei großen dizentrischen Chromosomen nachgewiesen, die vornehmlich durch die chromosomale Herkunft und den Interzentromerabstand bestimmt werden. Darüber hinaus belegen die Ergebnisse erstmals sowohl eine (partielle) Deletion eines Zentromers als auch die epigenetische Inaktivierung als mögliche Mechanismen der Zentromerinaktivierung beim Menschen. Mit 3D-FISH-Untersuchungen konnten eine bevorzugte Kolokalisation der (dizentrischen) sSMC mit einem homologen Schwesterchromosom und eine Beeinflussung der Lagebeziehung zwischen beiden homo¬logen Schwesterchromosomen zueinander nachgewiesen werden. Durch immunhistochemische Histon¬modifikationsfärbung konnte nicht nur ein hochspezifisches Bänderungsmuster entlang der Metaphasechromosomen erzielt werden, das verschiedenartige Färbeverhalten der sSMC ist ein Hinweis auf die epigenetische Regulierung der Chromatinstruktur. In funktionellen Studien zur NOR-Aktivität deuten die Anzahl aktiver NOR pro Zelle und deren Verteilung innerhalb der akrozentrischen Chromosomen auf eine positive Selektion der dizentrischen sSMC bei funktioneller Beteiligung hin