La vida en este planeta es algo milagroso, y cómo se desarrolló la vida es otro enigma que aún no se ha resuelto por completo. Todas las formas de vida que se encuentran en la tierra se clasifican ampliamente en dos clasificaciones: eucariotas y procariotas.
Los cromosomas son las unidades más grandes de ADN y disposición de proteínas. La función principal del cromosoma en la célula incluye llevar el ADN y transmitir la información genética de los padres a su descendencia en la próxima generación. Durante la división celular, el papel más importante lo juegan los cromosomas.
El genoma de células procariotas generalmente se encuentra en forma de cromosoma circular situado dentro de un cromosoma. El material genético en células eucariotas Se encuentra en el núcleo y está compactado en cromosomas lineales.
La composición de los cromosomas consiste en un complejo o una mezcla de ADN y proteínas, que se conoce como cromatina. La cromatina se organiza además en subunidades más pequeñas conocidas como nucleosomas. Los eucariotas están muy compactos y su cromatina está dispuesta de tal manera que se puede ajustar una gran cantidad de ADN en un espacio pequeño. Esto también es útil ya que puede regular la expresión de genes.
En la célula, el ADN celular nunca se encuentra solo y siempre va acompañado de diferentes proteínas. Más bien, el ADN celular siempre está formando un complejo o mezclas con otros socios de proteínas que les ayudan a encajar en un espacio pequeño. Este complejo de ADN-proteína se conoce como cromatina, donde la cantidad de ácido nucleico y proteína presente es casi equivalente. En las celdas, la cromatina se pliega en unas formaciones características que se conocen como cromosomas. Un solo cromosoma consta de una pieza de ADN de doble cadena además de las proteínas de empaque que se mencionaron anteriormente.
La Los cromosomas de las células eucariotas contienen unidades de cromatina. que se repite y se conocen como nucleosomas. La degradación química de los núcleos celulares y el desprendimiento de la mayor cantidad posible del empaque exterior de proteínas del ADN condujo al descubrimiento de estos. Los nucleosomas están formados por ADN de doble cadena. Forman complejos conocidos como histonas, que son pequeños fragmentos de proteínas.
La partícula central de cada uno de los nucleosomas contiene moléculas de ocho histonas, como un par de dos de cuatro tipos diferentes de histonas: H2A, H2B, H3 y H4. La estructura y la forma de las histonas se han mantenido notablemente constantes a lo largo de la evolución, lo que implica que la función de empaquetamiento del ADN es fundamental para todos células que pertenecen a eucariotas. histonas son generalmente moléculas con carga positiva y se unen con el ADN que tiene carga negativa en una conformación particular.
Un cromosoma típico tiene las siguientes partes y sus funciones:
(a) Centrómero (Constricción primaria):
En la etapa de metafase, las El cromosoma contiene dos hermanas gemelas conocidas como cromátidas.. Estos se unen entre sí en un punto llamado constricción primaria o centrómero. En la etapa de anafase, el centrómero divide a las hermanas idénticas para formar dos cromosomas anafásicos.. Los brazos se refieren a los segmentos cromosómicos a ambos lados del centrómero.
Entonces podemos decir que el cromosoma de la metafase tiene cuatro brazos, mientras que los cromosomas de la anafase tienen solo dos brazos. Los cromosomas isobraquiales tienen brazos iguales, mientras que los cromosomas heterobraquiales tienen brazos asimétricos. Cuando los brazos son desiguales, el brazo corto se marca como "p" y el brazo largo se denota como "q".
En la ubicación de la centrómero, los cromosomas se denominan:
- Telocéntrico (terminal centrómero)
- Acrocéntrico (subterminal del centrómero y cubierto por telómero),
- Submetacéntrico (el centrómero es submediano),
- Metacéntrico (centrómero mediano).
Generalmente, los cromosomas tienen un centrómero y se denominan monocéntricos. Los cromosomas pueden ser dicéntricos, por ejemplo en maíz y trigo; oa veces policéntrica. El propósito principal del centrómero es sentar las bases para el cinetocoro, un complejo de proteínas que se requiere para la correcta segregación cromosómica a lo largo de la mitosis..
(b) Cinetocoro:
El cinetocoro, un complejo multiproteico especializado en la superficie del centrómero, es donde se unen las fibras del huso (microtúbulos).. El centrómero de un cromosoma en metafase comprende dos kinctocoros que miran en direcciones opuestas. Las plantas inferiores tienen cinetocoro trilamilar, mientras que las plantas superiores tienen cinetocoro de bola y copa.
El cinetocoro es una construcción proteica de múltiples subunidades en eucariotas que genera uniones de carga de cromátidas hermanas (cromosomas replicados que se mantienen unidos por el complejo proteico cohesina) a los microtúbulos del huso a lo largo de la división celular.
(c) Constricciones secundarias:
Además del centrómero, el acromosoma puede presentar una o más constricciones secundarias. Satélite o trabante se refiere a un segmento cromosómico que está conectado a la región principal del cromosoma por un hilo de cromatina. El cromosoma con satélites se conoce como cromosoma satelital.
Hay dos tipos de constricciones secundarias: NOR y conjunta. Mantienen una ubicación constante y se utilizan con frecuencia como marcadores. La región organizadora nucleolar (NOR) es responsable de la producción del nucléolo y ARNr. La ruptura y fusión de segmentos cromosómicos puede conducir a la formación de articulaciones. Sirven como marcadores de dónde se ensamblan los nucléolos. Está involucrado en el reordenamiento del nucléolo al final de la división celular y está vinculado con el nucléolo a lo largo de la interfase de la división celular..
(d) Telómeros:
Los extremos terminales de los cromosomas se denominan telómeros. Un telómero es una secuencia corta de ADN repetida (rica en GC) compleja con proteínas. Se sintetizan por separado y luego se agregan a las puntas cromosómicas. La función principal de los telómeros es tapar los extremos cromosómicos para evitar la pérdida de ADN durante las rondas de replicación celular.
Los telómeros ayudan de varias maneras:
(i) Proporcionar estabilidad al prevenir las fusiones finales de los cromosomas,
(ii) Actuar como iniciadores de sinapsis,
(iii) El acortamiento de los telómeros causa senescencia y envejecimiento.
(e) Cromómeros:
Debido a la acumulación de cromatina, los cromosomas en interfase pueden aparecer en forma de cuentas en toda su longitud. Los cromomeros son estas estructuras en forma de cuentas. Los cromomeros están firmemente enrollados y ya no son visibles durante la metafase. El control de la expresión genética puede verse facilitado por la disposición de la estructura cromosómica. Se pueden crear mapas cromosómicos para su uso en investigaciones genéticas y evolutivas.
La función de los cromosomas en las células eucariotas:
Las células eucariotas tienen genes que consisten en información hereditaria y actúan como un vehículo hereditario. La división celular, el crecimiento, el metabolismo y la diferenciación están controlados por ellos.
El núcleo de la célula contiene el cromosomas eucarióticos. Este núcleo se conoce como el "centro de control" de la célula que ayuda en el almacenamiento de todo el material genético de la célula o el ADN. La envoltura nuclear, también conocida como membrana nuclear, consta de canales conocidos como poros que ayudan a regular el movimiento de las moléculas a través del núcleo.
El ADN presente en el núcleo está dispuesto en forma de cromosomas. Un cromosoma es una molécula de ADN que se enrolla muy apretadamente alrededor de las proteínas para formar histonas. Las células eucariotas contienen varios cromosomas de estructura lineal. La cromatina incluye todo el ADN presente en el núcleo y también las proteínas asociadas a él. La cromatina consta de tres capas básicas de andamiaje que dan lugar a un molécula condensada de ADN.
La presencia de un núcleo unido a la membrana es la característica más importante que distingue a una procariota. célula de un eucariota célula. Este núcleo se conoce como la célula "centro de control” ya que ayuda en el almacenamiento del material genético de la célula completa o el ADN. Los poros en la envoltura nuclear, también conocida como membrana nuclear, ayudan en la regulación del transporte molecular a través del núcleo.
La molécula de doble hélice de ADN en conjunto forma el cromosoma, pero antes de eso, se enrollan alrededor del grupo de proteínas conocidas como histonas. Un nucleosoma, que es la unidad más pequeña de la estructura de empaquetamiento del ADN, se forma cuando una unidad de aproximadamente 200 pares de bases de ADN se enrolla alrededor de las ocho proteínas histonas.
El ADN enlazador y los nucleosomas se conectan entre sí, al igual que las cuentas de la cuerda, para formar fibras de solenoide de 30 nm que bien embalado. Estas fibras formadas se enrollan aún más y se doblan en bucles que también se empaquetan firmemente. Este andamiaje es la última etapa donde se pueden observar los cromosomas en la etapa conocida como metafase de la meiosis y la mitosis.
El proceso de superenrollamiento forma esas fibras de 30 nm. La aplicación de tensión se usa mediante superenrollamiento para que pueda torcer una molécula de ADN, de modo que cree bucles mientras se envuelve alrededor de sí mismo. Con el proceso de división celular, mitosis o meiosis, el individuo Se ve claramente que los cromosomas están presentes en el núcleo. con la ayuda de un microscopio.
La función del cromosoma en las células procariotas:
Similar al cromosoma de las células eucariotas, el cromosomas de procariotas Las células ayudan en el almacenamiento y transmisión de información genética a otras células. Para formar ARN, ADN y proteínas, transcribe, replica y traduce, respectivamente.
El cromosoma presente en los procariotas forma un tipo de estructura irregular llamada nucleoide. Muchas células procarióticas obedecen al proceso de superenrollamiento para producir cromosomas. El cromosoma único de los procariotas es de forma circular, carece de histonas. Siguen el proceso de enrollamiento y torsión y se vuelven compactos para poder encajar en el nucleoide.
Los cromosomas procarióticos son moléculas de ADN individuales que tienen forma lineal o circular. y se encuentran en el citoplasma de un organismo procariótico. Los procariotas son los organismos microscópicos que tienen una sola célula y naturaleza primitiva. Por otro lado, los eucariotas tienen múltiples células y pertenecen a una organización de alto nivel. El significado de prokaryotes significa "antes" del núcleo. Evolucionó incluso antes que el núcleo y, por lo tanto, carece de un patrón similar al núcleo reconocible.
El genoma completo o el La información genética procariótica se encuentra en un cromosoma solitario. que tiene forma lineal y está presente en el citoplasma. este procariota El cromosoma es estructuralmente diferente del eucariota. cromosoma, aunque también transmite la información genética de una célula a otra. El genoma procariótico no sólo contiene el cromosomas pero también plásmido que actúa como una herencia de rasgos.
El plásmido tiene forma circular y es ADN monocatenario.. Heredan muchos genes importantes para los organismos. A diferencia de las células eucariotas, las procariotas carecen de los orgánulos unidos a la membrana que contienen. Algunos ejemplos de procariotas pueden incluir algas, Archea, bacterias y un pocos hongos.
Propiedades de la procariota cromosoma
- un cromosoma de procariotas es lineal o circular en forma.
- Consiste en un ADN extracromosómico en forma de plásmido.
- Tiene un genoma que es de naturaleza haploide.
- El cromosoma lleva sólo una copia del gen presente.
- Los procariotas incluyen un solo cromosoma en ellos.
La genes presentes en los cromosomas de las células procarióticas poseen un tipo particular de mecanismo que se conoce como operón. Usando este mecanismo, muchos genes pueden producir proteínas. Las secuencias de genes que no son tan vitales no se encuentran en el cromosoma; más bien, se encuentran en plásmidos. los cromosomas presentes en las células procarióticas tiene pocos números de ADN repetitivo y basura en ellos.
Los genes presentes en el cromosoma están situados muy cerca de cada uno. Del total, solo el 12% del ADN basura se encuentra en el genoma de las células procariotas. Por lo general, están estrechamente cerrados entre sí y contienen menos material genético basura. Tanto el proceso de traducción como el de se produce la transcripción en citoplasma.
Es posible gracias a una serie de proteinas y enzimas, incluyendo topoisomerasa I y II, girasa, HU, H0NSy IHF. Todos ellos ayudan en la regulación y preservación del superenrollamiento en procariotas.
El superenrollamiento puede ocurrir en el mismo orden o dirección que el ADN de doble cadena y, por lo tanto, se conoce como "superenrollamiento negativo”. Mientras que, si el superenrollamiento tiene lugar en la dirección inversa, el superenrollamiento se conoce como superenrollamiento positivo. Los procariotas, particularmente las bacterias, obedecen al proceso de superenrollamiento negativo. Topoisimerasa es el nombre de la clase de enzimas que ayudan en la regulación de la tensión causada por el mecanismo de superenrollamiento durante la replicación.
Los cromosomas procarióticos están fuertemente superenrollados. Por tanto, el valor de la replicación es muy lento aquí en comparación con los eucariotas. Además, debido a su ubicación en el citoplasma, los mecanismos de traducción y transcripción tienen lugar uno al lado del otro en la misma posición.
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