¬ŅQu√© es un cromosoma?

¬ŅQu√© es un cromosoma?

Si bien "ADN" es un término casi mágicamente poderoso en el lenguaje cotidiano, que ocupa un lugar destacado en asuntos que van desde comentarios casuales sobre la herencia hasta la condena o exoneración de criminales, el "cromosoma" no lo es. Esto es algo curioso, dado que los cromosomas no son más que cantidades muy grandes de ácido desoxirribonucleico (ADN) con algunas proteínas y otras sustancias mezcladas.

Los humanos tienen un valor de alrededor de 2 metros de ADN en cada c√©lula. eso significa que si todos los genes en una sola de tus c√©lulas estuvieran alineados de un extremo a otro, probablemente ser√≠a m√°s alto que t√ļ. sin embargo, cada uno de sus trillones de celdas tiene solo unas millon√©simas de metro de ancho. claramente, la evoluci√≥n ha permitido a los organismos desarrollar un sistema de archivo que rivaliza con el de las unidades de disco duro de computadora m√°s poderosas que existen. ese sistema, en t√©rminos generales, consiste en cromosomas , que son conjuntos distintos de una mezcla de √°cido nucleico-prote√≠na conocida como cromatina .

fundamentos de cromosomas

Los cromosomas se encuentran en los n√ļcleos de c√©lulas animales y vegetales; Otros organismos tienen ADN, pero se organizan de manera diferente dentro de sus c√©lulas. puede pensar que los cromosomas son "como hilos", completos con la capacidad de enrollarse estrechamente, como hilos, as√≠ como difusos, no como una bola de pelo. la palabra "cromosoma" viene de las palabras griegas para "color" y "cuerpo".

Los cromosomas son fundamentalmente responsables del desarrollo y crecimiento de los organismos. Si bien el ADN que portan es esencial en la reproducción de los organismos en su conjunto, los cromosomas dirigen la división de las células individuales además de contribuir con información genética a estas células. esto permite el reemplazo de celdas viejas y desgastadas. si los cromosomas no hicieran nada más que sentarse dentro de las células esperando que el organismo padre se reproduzca, ese organismo dejaría de funcionar por completo.

Los cromosomas no pueden verse f√°cilmente dentro del n√ļcleo ni siquiera mediante microscopios potentes a menos que se dividan. Durante la divisi√≥n celular, el ADN dentro de los cromosomas se vuelve muy compacto y caracter√≠stico, haci√©ndolos visibles con el uso de instrumentos sensibles. la mayor parte de lo que los bi√≥logos celulares han aprendido sobre los cromosomas ha sido, en consecuencia, cuando han estado examinando c√©lulas en divisi√≥n.

los humanos tienen 46 pares de cromosomas en cada c√©lula, excepto los gametos (c√©lulas sexuales), que tienen una copia de cada cromosoma: 22 cromosomas som√°ticos (autosomas) numerados del 1 al 22 y un cromosoma sexual (ya sea un cromosoma x o un cromosoma y ). Los gametos tienen solo una copia de cada cromosoma porque son las c√©lulas que se fusionan durante la reproducci√≥n para crear una c√©lula con 46 cromosomas que luego pueden convertirse en una nueva persona. las mujeres tienen dos cromosomas x, mientras que los hombres tienen un cromosoma x y un cromosoma y. Como todos los padres obtienen un cromosoma sexual de cada padre, est√° claro que la contribuci√≥n del padre determina en √ļltima instancia el sexo de la descendencia, ya que las hembras deben contribuir con un cromosoma x. por lo tanto, cada nuevo beb√© tiene las mismas probabilidades de ser hombre o ser mujer. a principios de 1900,

estructura cromosómica

en los eucariotas, cada cromosoma consiste en una √ļnica mol√©cula muy larga de ADN junto con una gran cantidad de prote√≠nas. los procariotas (p. ej., las bacterias) no tienen n√ļcleos, por lo que su ADN, que generalmente tiene la forma de un √ļnico cromosoma en forma de anillo, se asienta en el citoplasma celular.

como se se√Īal√≥, los cromosomas son simplemente divisiones de la sustancia en la que el ADN se encuentra dentro de las c√©lulas, llamado cromatina. La cromatina consiste en ADN y prote√≠nas que sirven para comprimir y relajar la estructura general de los cromosomas en funci√≥n del estado de divisi√≥n de la c√©lula. La mayor√≠a de estas prote√≠nas se llaman histonas., que son oct√°meros de ocho subunidades, cada una de las cuales est√° emparejada con otra subunidad. Las cuatro unidades de histonas se denominan h2a, h2b, h3 y h4. las histonas tienen una carga el√©ctrica positiva, mientras que las mol√©culas de ADN tienen una carga negativa, por lo que estas dos mol√©culas se unen f√°cilmente entre s√≠. el ADN se envuelve alrededor del complejo de histonas oct√°mero un poco m√°s de dos veces, como si el hilo se enrolla alrededor del carrete. la cantidad de ADN que se incluye en un complejo var√≠a, pero en promedio, es de aproximadamente 150 pares de bases, o 150 nucle√≥tidos consecutivos. el √ļnico cromosoma circular que contiene una c√©lula procari√≥tica, con raras excepciones, no contiene histonas, lo que refleja los genomas m√°s peque√Īos de los procariotas y, por lo tanto, una necesidad menos urgente de comprimir todo el ADN del organismo para que encaje en una sola c√©lula.

Al igual que el ADN en sí, los cromosomas se dividen en unidades repetitivas. en el ADN, estos se llaman nucleótidos, mientras que en los cromosomas se llaman nucleosomas . Un nucleosoma es un complejo de histonas y ADN. Estos fueron descubiertos cuando los científicos utilizaron materiales cáusticos para disolver las proteínas externas de los cromosomas, dejando atrás la cromatina que contiene solo histonas y ADN. La cromatina ofrece una apariencia de "cuentas en una cuerda" en un examen microscópico.

de nuevo solo en eucariotas, cada cromosoma tiene un centr√≥mero, una regi√≥n restringida del cromosoma en la que se unen las crom√°tidas hermanas. Las crom√°tidas hermanas son copias id√©nticas de un cromosoma que se ha replicado a s√≠ mismo en preparaci√≥n para la divisi√≥n celular. Adem√°s de separar las crom√°tidas hermanas a lo largo del eje largo de los cromosomas, el centr√≥mero separa el cromosoma en brazos. El centr√≥mero, a pesar de su nombre, no se encuentra generalmente en el centro del cromosoma, sino hacia un extremo. esto le da a un cromosoma replicado la apariencia de una letra asim√©trica x. (el centr√≥mero de un cromosoma y est√° tan cerca de un extremo que el cromosoma parece que su nombre sugiere). En esta vista, cada lado de la x es una crom√°tida hermana, mientras que la parte superior incluye dos brazos pareados y la parte inferior Incluye otro par de brazos. el brazo m√°s corto de cualquier cromosoma se llama el brazo p, mientras que el brazo m√°s largo se conoce como el brazo q. La posici√≥n del centr√≥mero es √ļtil para identificar la ubicaci√≥n de determinadosgenes en el cromosoma, especialmente ahora que el proyecto del genoma humano de principios del siglo XXI ha permitido mapear todos los genes en cada cromosoma. Un gen es una longitud de ADN que contiene las instrucciones para elaborar una prote√≠na espec√≠fica.

puede ser fácil confundir cromosoma contra cromatida versus cromatina. recuerde que un cromosoma no es más que una cromatina dividida en trozos llamados cromosomas, cada uno de los cuales consta de dos cromátidas idénticas una vez que el cromosoma se ha replicado.

Regulación de cromosomas y tareas.

cuando los cromosomas están en su estado "relajado" y más difuso, no están simplemente latentes y esperan el momento en que se dibujan en formas lineales ajustadas de nuevo con el propósito de la división celular. por el contrario, esta relajación proporciona el espacio físico para procesos tales como la replicación (el ADN hace una copia de sí mismo), la transcripción (el mensajero que se está sintetizando a partir de una plantilla de ADN) y la reparación del ADN. al igual que es posible que necesite desarmar un electrodoméstico para reparar un problema o reemplazar una parte, la estructura relajada de los cromosomas en el estado de interfase (es decir, entre las divisiones celulares) permite que las enzimas ayuden a reacciones químicas como la replicación y la transcripción. para encontrar su camino a donde son necesarios a lo largo de la molécula de ADN.

la aparici√≥n de los nucleosomas en forma de "cuentas en una cuerda" bajo un microscopio oculta el aspecto de los cromosomas. Adem√°s del enrollamiento del ADN alrededor de las prote√≠nas histonas dentro de un nucleosoma, los nucleosomas est√°n, en las c√©lulas vivas, comprimidos muy estrechamente en m√ļltiples niveles de empaquetamiento. El primer nivel crea una estructura de aproximadamente 30 nan√≥metros de ancho, solo 30 mil millon√©simas de metro. Estos est√°n enrollados en arreglos geom√©tricamente articulados pero bien estudiados que se pliegan sobre s√≠ mismos.

este empaquetamiento compacto no solo permite que el material gen√©tico en una c√©lula ocupe un espacio f√≠sico muy peque√Īo, sino que tambi√©n cumple funciones funcionales. por ejemplo, los niveles m√ļltiples de plegamiento y enrollamiento re√ļnen partes de un cromosoma que estar√≠an muy alejadas, en t√©rminos relativos, eran el ADN estrictamente lineal. esto puede influir en la expresi√≥n g√©nica; En las √ļltimas d√©cadas, los cient√≠ficos han aprendido que no es solo lo que est√° en un gen lo que determina el comportamiento de ese gen, sino tambi√©n la naturaleza de otro ADN en las cercan√≠as de ese gen. Los genes, en este sentido, tienen un prop√≥sito, pero tambi√©n tienen asesores y supervisores disponibles, en gran parte gracias a la estructura espec√≠fica de los cromosomas.

anomalías cromosómicas

Los cromosomas y el ADN dentro de ellos, junto con las prote√≠nas que coordinan sus actividades, hacen su trabajo con un notable nivel de precisi√≥n. Si no lo hicieran, probablemente no estar√≠as aqu√≠ para leer esto. Sin embargo, se producen errores. Esto puede suceder debido al da√Īo en los cromosomas individuales o porque un n√ļmero incorrecto de cromosomas formados correctamente terminan en el genoma de un organismo de una manera no letal, pero da√Īina.

El cromosoma 18 en humanos es un ejemplo de un cromosoma con defectos gen√©ticos bien conocidos asociados con aberraciones espec√≠ficas en el cromosoma. este cromosoma tiene una longitud aproximada de 78 millones de pares de bases y constituye el 2.4 por ciento de ADN humano. (Esto lo hace m√°s peque√Īo que el promedio; seg√ļn el n√ļmero de cromosomas humanos, un cromosoma t√≠pico tendr√≠a aproximadamente 1/23 de todo el ADN, aproximadamente 4.3 por ciento). Una anomal√≠a llamada s√≠ndrome de deleci√≥n distal 18q da como resultado un retraso en el desarrollo, problemas de aprendizaje, estatura corta, tonos musculares d√©biles, problemas en los pies y una serie de otros problemas. en este trastorno, falta parte del extremo m√°s alejado del brazo largo del cromosoma 18. ("distal" significa "m√°s lejos de un punto de referencia"; su contraparte, "proximal", significa "m√°s cercano al punto de referencia", en este caso el centr√≥mero.

El cromosoma 21 es el cromosoma humano m√°s peque√Īo, que contiene aproximadamente 48 millones de pares de bases, o aproximadamente el 1,5 a 2 por ciento del genoma humano. En una condici√≥n llamada trisom√≠a 21, generalmente se producen tres copias del cromosoma 21 en cada c√©lula, lo que resulta en lo que com√ļnmente se conoce como s√≠ndrome de Down.. (esto se suele escribir incorrectamente como "s√≠ndrome de down"). Con menos frecuencia, esto puede deberse a una translocaci√≥n de parte del cromosoma 21 a un cromosoma diferente. en esta condici√≥n, los individuos tienen dos copias del cromosoma 21, pero la parte que se alej√≥ temprano en el desarrollo embrionario contin√ļa funcionando en su nueva ubicaci√≥n de manera perjudicial. Las personas con s√≠ndrome de down tienen una discapacidad intelectual y una apariencia facial caracter√≠stica. se cree que la presencia de una tercera copia del cromosoma 21 en individuos afectados contribuye a una variedad de problemas de salud que suelen experimentar las personas con s√≠ndrome de down.



Continuar Leyendo >

Articulos relacionados a la energia