En el núcleo de cada célula, la molécula de ADN se empaqueta en estructuras parecidas a hilos.
Cada cromosoma está compuesto de ADN firmemente enrollado muchas veces alrededor de proteínas llamadas histonas que soportan su estructura.
Los cromosomas no son visibles en el núcleo de la célula, ni siquiera bajo un microscopio, cuando la célula no se está dividiendo.
Sin embargo, el ADN que compone los cromosomas se vuelve más compacto durante la división celular y luego es visible bajo el microscopio.
Estructura de los cromosomas
Los cromosomas están hechos de muchos hilos de cromatina, cada uno contiene ADN y proteínas, en las siguiente proporción: 50% de proteínas (estructura, protección, activación y desactivación de genes) y 50% de ADN (ácido desoxi-ribonucleico).
Las células somáticas contienen 46 cromosomas, las células gaméticas contienen 23 cromosomas, de los cuales 44 cromosomas son autosomos, mientras que 2 cromosomas son sexuales.
Cada cromosoma contiene muchos genes que actúan como un anteproyecto o conjunto de instrucciones para la célula.
ADN
El ADN es la molécula más estable que lleva a cabo la transferencia de información genética de una generación a otra.
El ADN en los cromosomas forma la base del código genético.
Solo contiene el lenguaje de la vida que determina cómo funciona una célula y todas sus características.
El ADN está hecho de largas cadenas de nucleótidos, tiene una estructura de doble hélice donde dos hilos de nucleótidos se unen y se tuercen para formar una escalera de caracol o una escalera retorcida.
Cada nucleótido tiene 3 partes:
- Un grupo fosfato, que ayuda a formar la columna vertebral de la molécula de ADN.
- Un azúcar (desoxirribosa) que actúa como un pegamento, forma la columna vertebral con fosfato.
- Bases de nitrógeno, las cuales son de cuatro tipos: guanina, citosina, adenina y timina.
La base de un nucleótido forma un enlace de hidrógeno con la base de otro nucleótido, por lo que las bases forman los escalones de la escalera de ADN y la secuencia de las bases conforma el código genético.
Por lo tanto, el ADN de doble hélice tiene las bases complementarias ocultas y protegidas por los esqueletos de azúcar-fosfato entrelazados.
Las funciones del ADN son principalmente las siguientes:
- Control de actividades celulares: para producir características de un individuo y especie.
- Replicación: para que los materiales pasen de una célula a otra, de generación en generación, y para el crecimiento, a través de la meiosis y la mitosis.
- Mutaciones: los cambios permanentes que se transmiten a la descendencia pueden hacer avanzar a la especie a través de la evolución.
La mayoría de m-RNA se transporta al citoplasma, donde se traduce en términos de proteínas.
Algo de ARNm permanece en la bobina asociada con la proteína.
Proteínas
Poseen dos tipos de proteínas, es decir, proteínas ácidas y básicas que se encuentran asociadas con el ADN en el cromosoma.
Protaminas
Estas son proteínas simples de peso molecular menor a 4000 Daltons.
Ricas en aminoácido básico arginina, que se encuentra en los espermatozoides de algunos peces (salmón), caracol, aves, etc.
Los polipéptidos de protamina consisten en 28 residuos de aminoácidos (19 argininas, 8-9 aminoácidos no básicos).
Histones
Son pequeñas proteínas relacionadas con el ADN de las células eucariotas. Son proteínas estructurales de la cromatina y también actúan como represores de genes.
En una amplia variedad de plantas y animales, la proporción de ADN: Histona es igual a 1:1.
Hay cinco tipos de histones: HI (H5), H2A, H2B, H3 y H4. Las histonas son ricas en arginina y lisina (aminoácidos básicos). Carecen de triptófano.
Las histonas son altamente modificadas así como proteínas conservadas; con muy poca diferencia en las secuencias de aminoácidos.
Sobre la base de los contenidos de arginina y lisina, se dividen en 3 grupos: rica en lisina alta (HI), rica en lisina (H2A,H2B) y rica en arginina (H3,H4).
Las histonas tienden a deprimir la actividad genética, hacen ADN y son estructuralmente importantes en la conformación de las moléculas de ADN.
Proteínas no histonas
Tienen una función estructural, enzimática y reguladora en la cromatina.
En general son proteínas ácidas. La relación de residuos ácidos a básicos en estas proteínas es de 1.2 a 1.6.
El peso molecular oscila entre 11000 a 21,500 Daltons. Pueden mostrar variación estructural en diferentes especies e incluso tejidos.
Estas proteínas se sintetizan a lo largo del ciclo celular y estimulan la actividad genética.
Las enzimas del metabolismo cromosómico como la polimerasa de ácidos nucleicos, nucleasas, ADN pirofosforilasas y nucleósidos trifosfatasas, entre otras.
Son proteínas que no son histonas. Dichas proteínas juegan un papel importante en la interacción de las hormonas esteroides con los núcleos de las células diana.
Los cromosomas también contienen iones metálicos como Mg ++ y Ca ++.
Partes de un cromosoma común
- Las cromátidas: son las unidades longitudinales que conforman el cromosoma, y están dispuestas en pares, denominadas cromátidas hermanas y unidas por el centrómero. Las cromátidas hermanas contienen la misma información y son idénticas en su morfología, ya que estas se originan de una molécula duplicada de ADN.
- El centrómero: cada cromosoma tiene un punto de constricción llamado centrómero, que divide el cromosoma en dos secciones, o «brazos». El brazo corto del cromosoma se etiqueta como «brazo p». El brazo largo del cromosoma se denomina «brazo q».
- El brazo corto: este resulta de la división de la cromatida, por el centrómero. Su nomenclatura común es brazo p (petit: pequeño).
- El brazo largo: este también resulta de la división de la cromátida por el centrómero. Se lo denomina brazo q (queue: cola, rabo).
- El telómero: esta es la porción terminal de los cromosomas, la cual morfológicamente no es distinguible y es el encargado de evitar que los extremos cromosómicos se fusionen. La constricción secundaria: esta es la región del cromosoma, que está ubicada en los extremos de los brazos, donde se disponen los genes que se transcriben como el ARN.
- El satélite: este es el segmento esférico de un cromosoma, y se encuentra separado del resto del cromosoma, por una constricción secundaria.
