Cromátida: estructura, función y enfermedades

Las cromátidas son un componente de cromosomas. Contienen una doble hebra de ADN y juegan un papel en la mitosis y meiosis. Enfermedades como El síndrome de Down están asociados con errores en la división de cromátidas y cromosomas.

¿Qué es una cromátida?

Los seres vivos con células nucleadas también se denominan eucariotas. Sus genes y su información genética se encuentran en cromosomas. Estos complejos de macromoléculas están envueltos en una capa de proteínas. El complejo de ADN y proteínas también se llama cromátida. Cada cromátida contiene una doble hebra de ADN y su asociado proteínas. Dependiendo de la fase del ciclo celular de la célula, un cromosoma corresponde exactamente a una o dos cromátidas. Las cromátidas son, por tanto, las mitades longitudinales idénticas de los cromosomas en metafase. Las mitades longitudinales están interconectadas por el llamado centrómero. En meiosis, tiene lugar la segunda división meiótica. En este proceso, las mitades de escisión de los cromosomas de dos cromátidas se separan. Esto da como resultado cromosomas con una sola cromátida, que también se conocen como cromosomas de una cromátida. Los cambios en la cromátida durante el ciclo celular juegan un papel crucial en la división celular.

Anatomía y estructura

Cada cromosoma humano consta de dos mitades distintas. En el caso simple, contiene una doble hélice de ADN, también conocida como molécula de ADN. En realidad, la molécula de ADN es de dos cadenas moléculas. Las histonas y otras proteínas están unidas a la doble hebra de ADN. El ADN, las histonas y las proteínas forman el cromatina como paquete completo. La cromátida se forma a partir de la doble hebra con la adición progresiva de proteínas. Por lo tanto, inmediatamente después de una división nuclear, el cromosoma se convierte en un cromosoma de cromátida simple. En algún momento del ciclo celular, durante cualquier crecimiento celular con el objetivo de la división celular, el ADN debe duplicarse para que cada núcleo hijo contenga una copia de todo el material genético. Después de duplicar, el cromosoma tiene una doble hebra de ADN idéntica que está espacialmente separada y revestida individualmente por proteínas. Esto crea cromátidas hermanas o cromosomas de dos cromátidas.

Función y tareas

La división nuclear también se conoce como mitosis. Tiene lugar en las dos cromátidas hermanas idénticas de un cromosoma, cada una correr paralela a la otra y separada por un delgado espacio. En el centrómero, el cromosoma está en su punto más estrecho en este momento del ciclo celular, pero aún conecta las cromátidas hermanas. Durante la transición de la metafase mitótica a la anafase mitótica, las cromátidas hermanas se separan por completo. Esto da lugar a dos cromosomas hijos, cada uno de los cuales se distribuye a un núcleo de nueva formación. Los cromosomas en los núcleos recién formados corresponden de nuevo a una sola cromátida. Por lo tanto, la cromátida siempre contiene solo una doble hebra de ADN. Por el contrario, dependiendo de la fase del ciclo celular, un cromosoma también puede contener dos cadenas dobles de ADN y, por lo tanto, hasta dos cromátidas. Los cromosomas políticos son una excepción a este respecto, ya que pueden contener más de mil dobles hebras de ADN. Las cromátidas se dividen en dos brazos por su centrómero. Dependiendo de la posición del centrómero, hay hablar de cromosomas metacéntricos, acrocéntricos o submetacéntricos. Los primeros llevan el centrómero en el medio. Los cromosomas acrocéntricos lo llevan al final, siendo el brazo más corto extremadamente pequeño. En los seres humanos, por ejemplo, este es el caso de los cromosomas 13, 14, 15, 21, 22 y del cromosoma Y. Los cromosomas submetacéntricos llevan el centrómero entre el medio y el final. Su brazo más corto se llama p-arm. Su brazo más largo es el brazo q. Los extremos de los cromosomas también se denominan telómeros y contienen una secuencia de ADN extremadamente corta e idénticamente repetida, que en humanos corresponde a TTAGGG. En este punto, los cromosomas se acortan con cada duplicación. En los seres humanos, los brazos cortos de los cromosomas acrocéntricos contienen el material genético del ARN ribosómico. Cuando las células no se dividen más y alcanzan la fase G0, permanecen idénticas a su cromátida. Si se desea una mayor división, los cromosomas crecer en fase G1. En la fase S, el ADN se duplica y la doble hebra de ADN está presente por duplicado. Las cromátidas hermanas resultantes están presentes en meiosis en la proximidad directa del cromosoma homólogo del otro progenitor. Por lo tanto, puede producirse el intercambio de cromátidas hermanas, lo que hace que las cromátidas se rompan al mismo nivel y se intercambien con partes del cromosoma homólogo. Estos procesos se conocen como cruzamiento o recombinación. En la profase de la mitosis, se produce la condensación de los cromosomas. Los hilos de las cromátidas hermanas se desenredan y ahora están adyacentes entre sí. En la siguiente metafase, los cromosomas permanecen como cromosomas de dos cromátidas. En anafase, se separan cuando el aparato del huso tira de las cromátidas en direcciones opuestas.

Enfermedades

Pueden ocurrir defectos en los procesos de división de cromátidas. Estos defectos provocan diversas enfermedades. Una de las enfermedades más conocidas es El síndrome de Down, también conocida como trisomía-21. La base de esta enfermedad es el daño cromosómico. En más del 90 por ciento de los casos, el daño es independiente de las enfermedades hereditarias. Aproximadamente uno de cada 700 recién nacidos sufre de trisomía 21. En esta enfermedad, el cromosoma 21 no se ha duplicado, sino que se ha triplicado. Esto da como resultado cromosomas o segmentos cromosómicos adicionales. En lugar de 46 cromosomas, los que sufren de trisomía tienen 47 cromosomas. Estos defectos cromosómicos están relacionados con la falta de segregación cromosómica. Durante la formación y maduración de esperma y Huevos, un cromosoma no estaba segregado. La causa de esta no separación o no disyunción aún no se ha determinado. El cruce o la recombinación de cromátidas hermanas homólogas también puede dar lugar a errores que pueden provocar malformaciones u otras anomalías patológicas. O los cromosomas están presentes en un número mayor en tal error o están presentes en un número menor, lo que a veces incluso limita la capacidad de supervivencia del embrión. En otros casos, las piezas de cromosomas se ensamblan incorrectamente, lo que resulta en cadenas inútiles. Este puede ser el caso, por ejemplo, debido a una inserción de ciertos fragmentos de cromosomas en el lugar equivocado. La eliminación, por otro lado, es cuando una pieza de cromosoma se elimina y se pierde por completo. Dependiendo de la localización de la deleción, este fenómeno también puede afectar la viabilidad.