Walther Flemming begründete das Studium der Zytogenetik mit seinen sorgfältigen Beobachtungen und der Dokumentation von Zellstruktur und Zellteilung. Flemming prägte die Begriffe Chromatin und Mitose und beschrieb die fadenartigen Strukturen im Zellkern, die später Chromosomen genannt wurden.
Flemming wurde in Sachsenberg, Mecklenberg, einer Gemeinde im heutigen Deutschland, geboren. Nach seinem Medizinstudium an der Universität Rostock und seiner Tätigkeit als Arzt im deutsch-Französischen Krieg widmete sich Flemming dem Studium der Physiologie. Flemming hatte akademische Posten an Universitäten in Prag, dann in Kiel inne, wo Flemming seine Arbeit auf die Physiologie der Zelle konzentrierte.
Flemming war Pionier bei der Verwendung synthetischer Anilinfarbstoffe zur Visualisierung des Zellkerns während der Zellteilung. Flemming beobachtete, dass der rote Farbstoff stark von körnig erscheinenden Strukturen im Kern absorbiert wurde, und nannte diese Strukturen Chromatin, vom griechischen Wort für Farbe. Durch Färben von Chromatin in den Zellen von Salamanderlarven während der Zellteilung bemerkte Flemming, dass das Chromatin zu fadenartigen Strukturen verschmolzen war, die vier Jahre später vom deutschen Anatomen Heinrich Waldeyer als Chromosomen bezeichnet wurden. Die neuen Färbetechniken ermöglichten es Flemming, den Prozess der Zellteilung genauer zu beobachten, einschließlich der longitudinalen Spaltung der Chromosomen, um zwei identische Hälften zu erzeugen. Flemming nannte diesen Prozess Mitose, aus dem Griechischen für Faden.
Flemming hielt seine mikroskopischen Beobachtungen mit Handzeichnungen fest, im Gegensatz zu den heutigen Mikroskopen, die digitale Bilder erzeugen, die manipuliert werden können. Flemming fasste seine Erkenntnisse 1882 in Zell-substanz, Kern und Zelltheilung zusammen. Trotz seiner scharfen Beobachtungen verstand Fleming die Beziehung zwischen Zellteilung und Vererbung nicht. So vergingen weitere zwanzig Jahre, bis die Natur von Flemmings Werk voll gewürdigt wurde, als Gregor Mendelsgesetze der Vererbung wurden in den frühen 1900er Jahren wiederentdeckt.
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