Struttura e funzione cromosomica

UN cromosoma è un aggregato lungo e fibroso di geni che trasporta informazioni sull'ereditarietà ed è formato dalla cromatina condensata. La cromatina è composta da DNA e proteine ​​strettamente legate per formare fibre di cromatina. Le fibre di cromatina condensata formano i cromosomi. I cromosomi si trovano all'interno del nucleo delle nostre cellule. Sono accoppiati insieme (uno dalla madre e uno dal padre) e sono noti come cromosomi omologhi. Durante la divisione cellulare, i cromosomi vengono replicati e distribuiti equamente tra ogni nuova cellula figlia.

Key Takeaways: cromosomi

• I cromosomi sono composti da DNA e proteine imballato strettamente per formare lunghe fibre di cromatina. I cromosomi ospitano geni responsabili dell'ereditarietà dei tratti e della guida dei processi vitali.
• La struttura cromosomica è costituita da una regione a braccio lungo e una regione a braccio corto collegata a una regione centrale nota come a centromero. Le estremità di un cromosoma sono chiamate telomeri.
• I cromosomi duplicati o replicati hanno la familiare forma a X e sono composti da identici cromatidi fratelli.
• Durante la divisione cellulare, cromatidi fratelli separati e sono incorporati in nuove cellule figlie.
• I cromosomi contengono i codici genetici per la produzione di proteine. Le proteine ​​regolano i processi cellulari vitali e forniscono supporto strutturale a cellule e tessuti.
• Cromosoma mutazioni causa cambiamenti nella struttura dei cromosomi o cambiamenti nei numeri di cromosomi cellulari. Le mutazioni hanno spesso conseguenze dannose.

Struttura cromosomica

Un telomero è una regione della sequenza del DNA alla fine di un cromosoma. La loro funzione è di proteggere le estremità del cromosoma dalla degradazione. Qui sono visibili come punti salienti sulla punta dei cromosomi. Credito: Science Picture Co / Soggetti / Getty Images

UN cromosoma non duplicato è a filamento singolo ed è costituito da una regione centromera che collega due regioni del braccio. La regione del braccio corto è chiamata p arm e la regione del braccio lungo è chiamata braccio q. La regione terminale di un cromosoma è chiamata telomero. I telomeri consistono nel ripetere sequenze di DNA non codificanti che si accorciano man mano che una cellula si divide.

Duplicazione cromosomica

La duplicazione cromosomica si verifica prima dei processi di divisione di mitosi e meiosi. I processi di replicazione del DNA consentono di preservare il corretto numero di cromosomi dopo la divisione della cellula originale. UN cromosoma duplicato è composto da due cromosomi identici chiamati cromatidi fratelli che sono collegati nella regione centromerica. I cromatidi sorelle rimangono insieme fino alla fine del processo di divisione in cui sono separati da fibre del fuso e racchiusi in celle separate. Una volta che i cromatidi accoppiati si separano l'uno dall'altro, ognuno è noto come cromosoma figlia.

Cromosomi e divisione cellulare

I cromosomi sono strutture filiformi composte da DNA e proteine. Durante la divisione cellulare, i cromosomi sono costituiti da due bracci, o cromatidi, che sono uniti da un centromero. I cromatidi uniti sono chiamati cromatidi fratelli. Credito: Adrian T Sumner / The Image Bank / Getty Images

Uno degli elementi più importanti per il successo della divisione cellulare è la corretta distribuzione dei cromosomi. Nella mitosi, ciò significa che i cromosomi devono essere distribuiti tra due cellule figlie. Nella meiosi, i cromosomi devono essere distribuiti tra quattro cellule figlie. L'apparato mandrino della cellula è responsabile dello spostamento dei cromosomi durante la divisione cellulare. Questo tipo di movimento cellulare è dovuto alle interazioni tra microtubuli mandrini e proteine ​​motorie, che lavorano insieme per manipolare e separare i cromosomi.

È di vitale importanza conservare un numero corretto di cromosomi nelle cellule in divisione. Gli errori che si verificano durante la divisione cellulare possono causare individui con numeri cromosomici sbilanciati. Le loro cellule possono avere troppi cromosomi o non abbastanza. Questo tipo di occorrenza è noto come aneuploidia e può verificarsi nei cromosomi autosomici durante la mitosi o nei cromosomi sessuali durante la meiosi. Anomalie nei numeri cromosomici possono causare difetti alla nascita, disabilità dello sviluppo e morte.

Produzione di cromosomi e proteine

Il DNA viene trascritto e tradotto per produrre proteine. La trascrizione inversa converte l'RNA in DNA. ttsz / iStock / Getty Images Plus 

La produzione di proteine ​​è un processo cellulare vitale che dipende dai cromosomi e dal DNA. Le proteine ​​sono molecole importanti che sono necessarie per quasi tutte le funzioni cellulari. Il DNA cromosomico contiene segmenti chiamati geni che codificano per le proteine. Durante la produzione di proteine, il DNA si svolge e i suoi segmenti codificanti vengono trascritti in una trascrizione di RNA. Questa copia del messaggio del DNA viene esportata dal nucleo e quindi tradotta per formare una proteina. I ribosomi e un'altra molecola di RNA, chiamati transfer RNA, lavorano insieme per legarsi alla trascrizione dell'RNA e convertire il messaggio codificato in una proteina.

Mutazione cromosomica

Mutazione genetica. BlackJack3D / E + / Getty Images

Le mutazioni cromosomiche sono cambiamenti che si verificano nei cromosomi e sono in genere il risultato di errori che si verificano durante la meiosi o dell'esposizione a mutageni come sostanze chimiche o radiazioni. La rottura e la duplicazione dei cromosomi possono causare diversi tipi di cambiamenti strutturali dei cromosomi che sono generalmente dannosi per l'individuo. Questi tipi di mutazioni causano cromosomi con geni extra, non abbastanza geni o geni che si trovano nella sequenza sbagliata. Le mutazioni possono anche produrre cellule che hanno un numero anormale di cromosomi. Numeri anomali di cromosomi si verificano in genere a causa della non disgiunzione o dell'incapacità dei cromosomi omologhi di separarsi correttamente durante la meiosi.