Los cromosomas son filamentos de cromatina espiralados, presentes en el jugo nuclear de todas las células. La palabra cromosoma procede de los términos griegos kroma = color y soma = cuerpo.
La cromatina está formada por nucleoproteínas, particularmente ARN y ADN, proteínas globulares, fosfátidos y minerales tales como calcio y magnesio, que pueden presentarse bajo la forma de eucromatina o heterocromatina, siendo ésta la parte más condensada y con mayor tinción con núcleos básicos colorantes interfásicos, aunque parezca estar relacionada con una menor actividad genética.
ADN
El ADN es el constituyente fundamental del cromosoma, formado por bases nitrogenadas de purinas (adenina y guanina) y pirimidinas (citosina y timina). Ya en el mRNA, el uracilo sustituye a la timina.
La molécula de ADN es una hélice de doble cadena, cuyo filamento exterior está compuesto por fósforo y azúcar y la parte más interna por enlaces de puentes dobles de hidrógeno entre adenina y guanina y enlaces de puentes triples entre citosina y timina.
ADN e histonas
La asociación entre el ADN y las histonas (proteínas básicas) es otro aspecto importante en la estructura de los cromosomas, pues forman un complejo, una vez que las histonas son cargadas positivamente y los grupos fosfatados del ADN tienen cargas negativas.
Las cargas positivas de las histonas son proporcionadas por una alta proporción de aminoácidos lisina y arginina, siendo algunas denominadas ‘ricas en lisina’ y otras ‘ricas en arginina’.
Por lo general son encontradas apenas en los organismos en donde ocurre diferenciación celular (eucariotas). Existen cinco diferentes tipos de histonas (H1, 2 H2A, 2 H2B y 2 H3), que son distinguidas en función de la proporción lisina/arginina.
Las histonas aumentan el diámetro del ADN y alteran también sus propiedades físicas. La temperatura de fusión, por ejemplo, que es la temperatura en la cual las hebras de ADN cambian de la forma de doble hélice regular para la forma de hebra simple, es bastante aumentada debido a las histonas.
Propiedades de los cromosomas
- Los cromosomas se auto-reproducen durante las divisiones nucleares, manteniendo sus propiedades;
- Están permanentemente en el núcleo celular;
- Sus números son constantes en células en condiciones de inanición;
- Absorben luz ultravioleta (2600 Å);
- En los seres diploides, cada cromosoma tiene su homólogo.
Estructura de los cromosomas
El cromosoma presenta en su estructura la unidad estructural filamentosa de ADN en forma de espiral, siendo rodeado por una sustancia proteica denominada matriz. Las partes del cromosoma son:
Cromómeros: son engrosamientos bastante irregulares con aspecto de granulaciones, presentes en toda la extensión de la cromatina;
Cromátidas: son el resultado de la división longitudinal de los cromosomas durante la división celular;
Centrómero: constricción primaria que divide el cromosoma en dos brazos e influye en el movimiento durante la división celular. En general hay un único centrómero por cromosoma, aunque haya organismos dicéntricos o policéntricos;
Satélite: parte terminal de material cromosómico separado del cromosoma por una constricción secundaria;
Zona SAT: porción de cromosoma relacionada con la formación de la nucleolo durante la telofase.
En la metafase y anafase de la división celular, los filamentos de los cromosomas son más compactos y se condensan, siendo más fácil su estudio en esa etapa.
El tamaño y la posición del centrómero
Los cromosomas se pueden distinguir en tamaño y se clasifican en:
- Largos (> 10 mM);
- Medios (4-8 mM);
- Cortos (< 2 µM).
En algunos organismos o partes de ciertos organismos, están presentes cromosomas considerablemente mayores que los demás, denominados ‘gigantes’. Los cromosomas politénicos, presentes en células de glándulas salivares, esófago, intestino y tubos de Malpighi de dípteros son ejemplos de eso.
Los cromosomas también pueden ser clasificados según la posición relativa de los centrómeros:
- Metacéntricos: centrómeros medianos. Ambos brazos tienen una longitud de proporción 1:1 hasta 2,5:1 (forma de V);
- Acrocéntricos: centrómeros cerca de un extremo del cromosoma. Relación de 3:1 a 10:1;
- Telocéntricos: centrómeros estrictamente terminales. El cromosoma tiene un solo brazo;
- Submetacéntricos: se presenta en forma de J.
Los cromosomas homólogos, además de tener el mismo tamaño y mantener la misma posición relativa de los centrómeros poseen la misma posición de constricciones secundarias, presencia de satélites y distribución de cromómeros.
Número de cromosomas
El número de cromosomas es generalmente constante en los individuos de la misma especie. Se denomina genoma al número básico de cromosomas de la especies o al conjunto completo de cromosomas diferentes.
De esa forma, el genoma humano tiene 23 cromosomas. En los organismos diploides, las células somáticas tienen cromosomas 2n, donde n proceden de su progenitor femenino y los restantes n del progenitor masculino.
