I cromosomi: cosa sono e a cosa servono

I più famosi sono l'X e l'Y, ma in ogni cellula umana ce ne sono altre 22 coppie, che non servono solo a distinguere i maschi dalle femmine. E che sono tutti indispensabili per la sopravvivenza

cromosomi

I cromosomi sono strutture in cui si organizzano le molecole di acido desossiribonucleico (il Dna) presenti sia nelle cellule animali, sia quelle vegetali. In particolare, i cromosomi sono contenuti all'interno del nucleo e il loro numero varia da specie a specie, vale a dire che tutti gli esseri umani hanno lo stesso numero di cromosomi, diverso, ad esempio, da quello tipico di un gatto.

La loro scoperta risale alla fine del XIX secolo, ma solo nel 1900 gli scienziati hanno iniziato a capire quale fosse la loro funzione. Pioniere degli studi in questo campo è stato Thomas Hunt Morgan, che ha svelato il legame tra queste strutture e l'ereditarietà delle caratteristiche di un individuato scoprendo il legame tra la presenza del cromosoma X e il sesso e il colore degli occhi nel moscerino della frutta.

Oggi sappiamo che anche il sesso dell'uomo dipende dalla presenza di un cromosoma X o di un cromosoma Y, ma le funzioni di queste strutture vanno oltre la determinazione del sesso di un individuo.

Non solo Dna

In realtà un cromosoma non è fatto solo di Dna. Quest'ultimo, infatti, è arrotolato intorno a delle proteine chiamate istoni. Il particolare modo in cui il Dna si avvolge attorno a queste proteine permette alle molecole di acido desossiribonucleico, estremamente lunghe rispetto alle dimensioni di una cellula, di rimanere all'interno nel nucleo.

La prima funzione dei cromosomi è, quindi, quella di “impacchettare” il Dna perché possa essere comodamente contenuto nelle cellule, ma il loro ruolo non si esaurisce a quello di magazzini di geni. Infatti grazie alla loro particolare struttura i cromosomi svolgono anche una funzione protettiva. Le loro estremità, dette telomeri, impediscono che parte del materiale genetico si perda, svolgendo la stessa funzione delle estremità plastificate dei lacci delle scarpe. Con il passare del tempo i telomeri tendono ad accorciarsi, tanto che la loro lunghezza può essere un marcatore dell'invecchiamento cellulare. Anche telomeri troppo lunghi possono, però, essere un problema: le ricerche hanno dimostrato che in genere nelle cellule tumorali queste strutture non si accorciano, contribuendo alla capacità dei tumori di riprodursi in modo incontrollato.

Altre strutture molto importanti sono i centromeri. Per capire di cosa si tratta bisogna ricordare che la classica immagine che si ha di un cromosoma, ad esempio una X, è la struttura che quest'ultimo assume quando una cellula sta per dividersi e, perciò, il Dna si è già duplicato. Ogni metà della X corrisponde a una delle due copie risultanti dalla duplicazione di un cromosoma e il centromero, che è, in questo caso, il centro della X, è il punto di contatto fra le due copie.

Non è detto che il centromero si trovi al centro del cromosoma: può essere anche spostato verso un'estremità o, addirittura, all'estremità stessa. In ogni caso, nel momento in cui la cellula si divide, tutti i centromeri diventano i punti d'aggancio per l'apparato cellulare che divide e distribuisce i cromosomi nelle due cellule figlie, facendo sì che queste abbiano tutto il Dna di cui hanno bisogno.

E' molto importante che tutto ciò avvenga in modo corretto. In caso contrario le cellule si potrebbero trovare con cromosomi in più o in meno, condizione incompatibile con la vita o causa di patologie come la sindrome di Down.

I cromosomi nelle cellule umane

Nelle cellule umane somatiche (cioè tutte le cellule dell'organismo esclusi ovuli e spermatozoi, che, invece, sono detti cellule germinali o gameti) tutti i cromosomi sono presenti in duplice copia, fatta eccezione per i due cromosomi sessuali (X e Y). Nelle femmine, infatti, il cromosoma X è presente in 2 copie, mentre nei maschi sono presenti un cromosoma X e un cromosoma Y. Nelle cellule germinali, invece, è presente solo una copia di ogni cromosoma, in modo che quando un ovulo si unisce ad uno spermatozoo si ottenga una cellula con 2 copie di ciascun cromosoma.

In particolare, le cellule somatiche contengono 23 coppie di cromosomi, per un totale di 46 cromosomi in ogni nucleo.

Via | National Human Genome Research Institute
Foto | da Flickr di Hey Paul Studios

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