Struttura del cromosoma: spiegazioni dettagliate

La struttura del cromosoma si riferisce al modo in cui le fibre della cromatina vengono compattate nella cellula.

Lunghi filamenti di DNA che contengono informazioni genetiche costituiscono i cromosomi. I cromosomi eucariotici sono significativamente più grandi dei cromosomi procariotici e sono cromosomi lineari.

Il DNA si condensa nei cromosomi dopo la replicazione. Dopo replicazione, ogni cromosoma è costituito da una raccolta di un insieme duplicato di cromatidi solitamente tenuti insieme al centro da un centromero. Il centromero è dove il cinetocore (una struttura proteica che collega le fibre del fuso), si attacca al centromero, che tira la sorella cromatidi a 2 opposti della cellula dopo la cromatina divisione.

Di seguito spiegheremo il cromosoma struttura in dettaglio.

Cosa sono i cromosomi?

Un cromosoma è riferito alla molecola di DNA compattata che si trova in un organismo che trasporta le sue informazioni genetiche.

I cromosomi sono strutture filiformi che si trovano in tutti gli organismi (procarioti, eucarioti ma non virus) che trasportano e forniscono informazioni genetiche. Ogni il cromosoma è costituito da una molecola di proteine e una molecola di acido desossiribonucleico (DNA), ma occasionalmente può anche essere RNA.

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Cromosoma eucariotico durante la metafase che mostra le sue parti (1) Cromatide (2) Centromero (3) Braccio corto (4) Braccio lungo
Immagine: wikipedia

 DNA viene tramandato da una generazione all'altra e porta le istruzioni e le informazioni precise che distinguono ogni essere vivente dall'altro. Virale i cromosomi differiscono da quelli dei procarioti e degli eucarioti sia nella forma che nella posizione.

DNA (acido desossiribonucleico) (cromosomi di virus non viventi) e RNA (acido ribonucleico) (cromosomi di organismi procarioti come batteri e alghe blu-verdi) sono le uniche varietà di cromosomi in grado di replicarsi. Da i procarioti non hanno un nucleo loro cromosomico il materiale non è circondato da alcun tipo di struttura membranosa.

800px Fasi della mitosi precoce in una cellula vertebrata con micrografie di cromatidi.svg
Modifica della struttura dei cromatidi durante la divisione Immagine: wikipedia

Funzione cromosomica:

  • La struttura del DNA è fondamentalmente come lunghi fili, quindi per compattezza e facilità di manipolazione da parte della cellula stessa sono avvolti attorno ad alcune proteine ​​circolari chiamate istoni.
  • Se le molecole di DNA non fossero imballate in questo modo, sarebbe impossibile per una cellula contenere tutto il suo materiale genetico al suo interno.
  • Ad esempio, se disponessimo l'intero genoma umano e lo srotolassimo dalle proteine ​​​​dell'istone, si estenderebbe per 6 piedi quando posato da un capo all'altro.
  • È fondamentale che il DNA sia intatto e disperso uniformemente nelle cellule durante la divisione cellulare.
  • Nella grande maggioranza delle divisioni cellulari, i cromosomi giocano un ruolo importante ruolo nel garantire che il DNA sia copiato e distribuito in modo appropriato.
  • Ogni organismo eucariotico possiede un numero specifico di cromosomi, che ne determina le caratteristiche, lo sviluppo e la vita.
  •  Durante la riproduzione asessuata, tutte le cellule dell'organismo, compresi i suoi gameti, contengono lo stesso numero di cromosomi.
  • Le cellule somatiche nel corpo sono generalmente diploidi (2n), cioè hanno una o più serie di cromosomi accoppiati. D'altra parte le cellule come i gameti sono ciò che chiamiamo aploidi (n), poiché contengono metà delle coppie cromosomiche. I gameti sono normalmente prodotti dalla meiosi.
  •  Meiosi produce cellule aploidi o gameti, contenente un cromosoma di una coppia. Quando i due gameti si uniscono durante la fecondazione formando uno zigote, la cellula diventa nuovamente diploide con una coppia di cromosomi.

Struttura del cromosoma nelle cellule batteriche:

A causa delle loro piccole dimensioni, i cromosomi batterici sono stati trovati molto più tardi delle loro controparti eucariotiche. Inoltre, a differenza cromosomi eucariotici, i cromosomi batterici non subiscono la drammatica condensazione della metafase che rende così visibili i cromosomi eucariotici.

struttura cromosomica
Differenza tra organizzazione dell'eterocromatina e dell'eucromatina
Immagine: wikipedia

La maggior parte dei cromosomi batterici (chiamati anche genofori) può variare da appena 13,0000 paia di basi a più di 14,000,000 di paia di basi a seconda delle dimensioni e della complessità del procariote. I nuclei non sono presenti nei procarioti. Invece, il loro DNA è strutturato in una struttura simile a un nucleoide. Il nucleoide è una struttura separata all'interno della cellula batterica che occupa un'area specifica.

Questa struttura, d'altra parte, è dinamica ed è mantenuta e rimodellata da un gruppo di proteine ​​​​simili agli istoni che si collegano al cromosoma batterico. Il DNA nei cromosomi di archaea è molto meglio ordinato, con il DNA avvolto in strutture simili ai nucleosomi eucariotici.

Struttura cromosomica nelle cellule vegetali:

Per le piante nella maggior parte delle specie di angiosperme, il struttura cromosomica è costituito da un centromero (costrizione primaria) costituito da regioni di cromatina condensata delimitate da aree pericentromeriche ricche di eterocromatina e telomeri che segnano le estremità dei cromosomi.

 Il modello di condensazione differenziale durante la fase prometafase/metafase può essere spesso utilizzato per identificare i singoli cromosomi. Il DNA della maggior parte degli organismi superiori è costituito da sequenze di DNA ripetitive. Vari gruppi di elementi ripetuti si disperdono nel genoma in modi diversi; potrebbero formare territori distinti, come NOR o centromeri, oppure possono essere dispersi all'interno di un cromosoma o attraverso il genoma.

Struttura del cromosoma nelle cellule animali:

Multiplo grande lineare i cromosomi sono alloggiati nel nucleo degli eucarioti. Ogni cromosoma ha un centromero e uno o due bracci che sporgono da esso, anche se questi bracci sono raramente visibili se non nella fase di divisione. Gli eucarioti possono anche avere un genoma mitocondriale, che può essere di natura lineare o circolare, tuttavia non partecipano all'eredità.

Tra tutti i cromosomi eucariotici quello dei mammiferi, più precisamente dell'uomo, è il più numeroso e anche il più complesso. Gli autosomi (cromosomi del corpo) e gli allosomi (cromosomi sessuali) sono i due tipi di cromosomi presenti nell'uomo. I cromosomi sessuali trasmettono alcune caratteristiche genetiche che sono collegate al sesso di una persona.

Gli autosomi contengono il resto delle informazioni genetiche rilevanti e necessarie. Si comportano tutti allo stesso modo durante la divisione cellulare, perché gli autosomi sono tutti cloni l'uno dell'altro. Human le cellule hanno 46 cromosomi, comprese 22 coppie di autosomi e una coppia di cromosomi sessuali o allosomi.

La principale differenza nella costituzione cromosomica maschile e femminile è semplicemente la differenza nella coppia finale di cromosomi chiamata anche allosoma. Mentre le femmine hanno la struttura cromosomica di 44 autosomi + allosomi XX, la composizione cromosomica maschile è di 44 autosomi + allosomi XY.

1024px NHGRI cariotipo maschile umano
Cariogramma del cromosoma maschile umano
Immagine: wikipedia

Poiché le femmine hanno un solo tipo di allosoma, tutte le uova prodotte hanno gli stessi allosomi X. Il sesso del feto è determinato dalla X o dalla Y cromosoma presente nello sperma che feconda l'ovulo. Lo sperma con un cromosoma Y produce un maschio (XY) mentre uno con una X produce una femmina (XX).

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