Es una cadena de ADN envuelta en proteínas asociadas que le dan a las bases de ácidos nucleicos conectadas una estructura.
Durante la interfase del ciclo celular, el cromosoma existe en una estructura suelta, por lo que las proteínas se pueden traducir del ADN y este se puede replicar.
Durante la mitosis y la meiosis, el cromosoma se condensa, se organiza y se separa. La sustancia que consiste en todos los cromosomas en una célula y todas sus proteínas asociadas se conoce como cromatina. En procariotas, generalmente hay un solo cromosoma, que existe en forma de anillo o lineal.
La cromatina de la mayoría de los organismos eucariotas consiste en múltiples cromosomas. Cada cromosoma lleva parte del código genético necesario para producir un organismo.
Tener todo el código genético dividido en diferentes cromosomas permite la posibilidad de variación a través de las diferentes combinaciones de cromosomas con los diferentes alelos o variaciones genéticas que contienen.
La recombinación y la mutación de los cromosomas pueden ocurrir durante la mitosis, la meiosis o durante la interfase. El resultado final es organismos que funcionan y se comportan de diferentes maneras. Esta variación permite que las poblaciones evolucionen con el tiempo, en respuesta a entornos cambiantes.
Estructura cromosómica
Puntos Claves
- En las células eucariotas, los cromosomas se componen de una sola molécula de ADN con muchas copias de cinco tipos de histonas.
- Las histonas son moléculas de proteínas y son ricas en residuos de lisina y arginina, tienen carga positiva. Por lo tanto, se unen estrechamente a los fosfatos cargados negativamente en la secuencia de ADN.
- También hay un pequeño número de proteínas que no son histonas, estas son principalmente factores de transcripción. Los factores de transcripción regulan qué partes del ADN se transcriben en ARN.
- Durante la mayor parte del ciclo de vida de la célula, los cromosomas se alargan y no se pueden observar bajo el microscopio.
- Durante la fase S del ciclo celular mitótico, los cromosomas se duplican.
- Los cromosomas duplicados se llevan a cabo juntos en la región de centrómeros.
- Los centrómeros en humanos están hechos de aproximadamente 1-10 millones de pares de bases de ADN.
- El ADN del centrómero es en su mayoría secuencias cortas repetitivas de ADN, las secuencias se repiten una y otra vez en tándem y en ráfagas.
- Los cromosomas duplicados adjuntos se llaman comúnmente cromátidas hermanas.
- Los cinetocoros son el punto de unión para las fibras del huso que ayudan a separar las cromátidas hermanas a medida que el proceso de mitosis pasa a la etapa de anafase. Los cinetocoros son un complejo de aproximadamente 80 proteínas diferentes.
- El brazo más corto de los dos brazos del cromosoma que se extiende desde el centrómero se llama pm y el brazo más largo se conoce como el brazo q.
Los cromosomas tienen una estructura muy compleja. El ADN o ácido desoxirribonucleico forma la base de la estructura. El ADN está hecho de dos cadenas de pares de bases de ácido nucleico. Los pares de bases en el ADN son citosina, adenina, timina y guanina.
La estructura en espiral formada por las dos cadenas de ADN se debe al emparejamiento complementario entre cada base con su par en la cadena opuesta. La adenina se empareja con timina y pares de guanina con citosina. El lado opuesto de las bases forma una cadena principal de fosfato-desoxirribosa, que mantiene las cadenas intactas.
Cuando el ADN se duplica, los filamentos se separan, y una molécula de polimerasa crea una nueva cadena que corresponde a cada lado. De esta forma, el ADN se replica perfectamente.
Esto puede hacerse artificialmente mediante una reacción en cadena de la polimerasa en la que se usan enzimas especiales y calor para separar y replicar las cuerdas varias veces, para producir muchas copias del mismo ADN. Esto hace que sea mucho más fácil estudiar cualquier cadena de ADN, incluso cromosomas o genomas completos.
Después de que la célula ha expresado y duplicado el ADN, la división celular puede ocurrir. Esto ocurre tanto en procariotas como en eucariotas, pero solo las eucariotas condensan su ADN para que pueda separarse.
El ADN procariota es tan simple que relativamente pocas proteínas estructurales están asociadas con el cromosoma. En eucariotas, se usan muchas proteínas estructurales.
La primera de estas proteínas son las histonas centrales. Muchas proteínas de histonas individuales se unen para formar una histona central.
El ADN puede envolver alrededor de una de estas histonas, dándole una estructura de herida. Esta estructura, y la histona asociada, se conoce como el nucleosoma. Estos nucleosomas forman «cuentas en una cuerda».
La cuerda se vuelve hacia atrás y adelante por otra histona, la histona H1, y finalmente se producen fibras. El siguiente tipo de proteína, las proteínas de andamio, comienzan a enrollar la fibra en una estructura suelta.
Cuando el cromosoma se debe condensar durante la división celular, se activan más proteínas de armazón y la estructura se vuelve mucho más densa.
De hecho, incluso con un microscopio, los cromosomas individuales no se pueden discernir hasta cerca de la mitad de los ciclos de división celular, cuando el cromosoma se vuelve muy denso.
