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Hoje vamos falar tudo sobre cronossomos: o que são, classificação e função. Bora lá?
Tudo sobre cronossomos
O DNA é o material genético das células eucariontes e fica protegido dentro do núcleo, envolto por uma carioteca. Essas fitas de DNA são lineares e ficam organizadas em pares nas células diploides, formando os cromossomos. Mas antes de falar efetivamente sobre eles, precisamos lembrar de alguns conceitos importantes.
Para começar, você sabe a diferença entre cromatina e cromossomo?
A cromatina é visível apenas durante a interfase, quando a célula cumpre suas funções. A região de eucromatina é considerada ativa, sofrendo transcrição e tradução, enquanto a heterocromatina é considerada inativa, não sendo possível formar proteínas com a informação genética presente nela.
É essa diferença na cromatina que permite que células apresentem funções diferentes. O cromossomo é formado quando ocorre uma condensação completa deste DNA, para que a célula possa realizar a divisão.
Depois dessa introdução, vamos entender melhor como funcionam estas estruturas!
Estrutura celular mostrando em detalhes as regiões de eucromatina e heterocromatina, firas de DNA mais ou menos condensadas nas proteínas histonas, representadas como esferas azuis.
Conceitos importantes
A maioria dos seres eucariontes, como nós humanos, apresenta uma organização diploide dos cromossomos, com duas cópias de cada cromossomo. Essas cópias de cromossomos iguais são chamadas de cromossomos homólogos.
É por isso que dizemos que o cariótipo humano é formado por 2n = 46 cromossomos. No momento da reprodução sexuada, uma cópia é enviada pela mãe e outra é enviada pelo pai, e o indivíduo gerado apresenta metade do material genético vindo da mãe e metade vinda do pai.
- Genoma: Conjunto haploide (n) de cromossomos de uma espécie. Nos humanos, temos n = 23.
- Cariótipo: Conjunto diploide (2n) de cromossomos, organizados de acordo com a sua morfologia. Nos humanos, temos 2n = 46.
Representação do cariótipo humano, com 22 pares de cromossomos autossômicos e dois cromossomos sexuais (X e Y), totalizando um cariótipo de 2n = 46. O indivíduo em questão é do sexo masculino, pois em indivíduos do sexo feminino veríamos duas cópias do cromossomo X, sem nenhum cromossomo Y.
Os cromossomos podem ser autossômicos, quando são encontrados em mesma quantidade nos indivíduos da mesma espécie independente do sexo, ou sexuais, que são diferentes entre indivíduos machos e fêmeas.
Novamente usando a espécie humana como exemplo, podemos escrever que o cariótipo é 2n = 44 + 2, sendo o número “44” equivalente aos 22 pares de cromossomos autossômicos e o “2” equivalente ao par de cromossomos sexuais (que será XX ou XY).
Durante a interfase ocorre a duplicação do material genético na fase S, ou seja, ocorre a duplicação dos cromossomos homólogos. Isso irá formar as cromátides irmãs, onde cada par de homólogos será formado então por duas cromátides irmãs. Essas cromátides ficam ligadas por uma estrutura denominada centrômero.
Estrutura do cromossomo
Sabemos que o cromossomo é formado basicamente por DNA consensado ao redor de proteínas histonas. A seguir vamos ver alguns conceitos ajudam a entender melhor a estrutura de um cromossomo:
- Cronômeros: Regiões mais grossas e irregulares da cromatina, com aspecto granulado. Ocorre quando se inicia a condensação da cromatina para formar o cromossomo, na etapa de prófase.
- Cromatídeos ou cromátides: Resultado da duplicação do cromossomo, assim como vimos acima, duas cromátides irmãs equivalem a um cromossomo duplicado.
- Centrômero: Também pode ser chamado de constrição primária. Como também vimos anteriormente, é a região que liga duas cromátides irmãs. A posição do centrômero ajuda na classificação dos cromossomos.
- Cinetocoro: Disco proteico localizado no centrômero, sendo o local onde ocorre a ligação com os microtúbulos durante a divisão celular.
- Complexo sinaptonémico: Estrutura proteica que se forma entre os cromossomos homólogos durante a divisão celular, ajudando no emparelhamento do material genético durante a meiose I.
Esquema de dois cromossomos homólogos duplicados, com a indicação das estruturas descritas anteriormente.
- Braços: Cada filamento do cromossomo, a partir do centrômero. Cada cromossomo apresenta um centrômero com dois braços, e quanto eles estão duplicados podemos ver um centrômero e quatro braços, como na imagem abaixo.
- Constrição secundária: É como é chamado qualquer outro afinamento/estreitamento presente nos cromossomos que não a região dos centrômeros. Ocorre nos braços, usualmente perto das regiões de satélite.
- Satélite: Também conhecida como Zona SAT, é a porção terminal em alguns cromossomos, separado do resto do material genético por uma constrição secundária. Participa da formação do nucléolo durante a telófase. O nucléolo se localiza no interior do núcleo e em uma célula comum apresenta principalmente RNA e proteínas.
- Telômero: É a porção final de um cromossomo, na extremidade do braço. Não apresenta genes, apenas nucleotídeos repetidos, com objetivo de proteger o cromossomo. A cada divisão celular o telômero é desgastado, e células cujo cromossomo não tem mais quase nenhum telômero são consideradas células antigas.
Esquema de um cromossomo duplicado (formado por duas cromátides irmãs) indicando as estruturas anteriormente descritas.
Tipos de cromossomos
A partir da posição dos centrômeros, podemos classificá-los em quatro tipos:
- Metacêntrico: O centrômero se localiza na região central do cromossomo. Quando duplicado, apresenta quatro braços, todos do mesmo tamanho.
- Submetacêntrico: O centrômero está parcialmente afastado do centro. Quando duplicado, apresenta quatro braços, dois deles um pouco menores que os outros.
- Acrocêntrico: O centrômero está próximo a um dos polos do cromossomo. Quando duplicado, apresenta quatro braços, dois deles bem menores que os outros.
- Telocêntrico: O centrômero está em um dos polos do cromossomo. Quando duplicado, apresenta apenas dois braços de mesmo tamanho.
Ilustração dos diferentes tipos de cromossomos, todos duplicados, classificados de acordo com a posição do centrômero.
Principais funções e aplicações na ciência
Como já foi dito aqui, a principal função dos cromossomos é armazenar as informações genéticas de cada ser vivo, permitindo que ocorra a divisão celular sem perda ou mudança na estrutura genética. A transcrição e a tradução de uma fita de DNA permitem que as características sejam expressadas, determinando o que chamamos de fenótipo.
A partir do projeto genoma humano foi possível identificar os genes e suas principais funções, e agora podemos saber algumas das características determinadas por nossos 46 cromossomos. Veja algumas destas características a seguir:
- Cromossomo 1: É o maior dos cromossomos. Doenças como o glaucoma e o câncer de mama podem estar relacionados ao material genético encontrado nele.
- Cromossomo 6: Apresenta mais de 100 genes responsáveis pela resposta imune.
- Cromossomo 8: Apresenta grande parte dos genes associados ao desenvolvimento cerebral, e também é bastante mutagênico, podendo estar associado a casos de câncer.
- Cromossomo 11: Possui a maior quantidade de genes relacionados aos receptores de olfato do nosso genoma. Aqui também podemos encontrar genes recessivos que determinam o albinismo.
O albinismo é caracterizado pela ausência de pigmentação na pele.
- Cromossomo 13: Pode apresentar uma trissomia, conhecida como síndrome de Patau. É neste cromossomo também que ocorre a determinação da heterocromia (cor de olhos diferentes).
- Cromossomo 16: A presença de determinado par de genes recessivos neste cromossomo determina a cor de cabelos ruivos. Neste cromossomo também temos a determinação da cor da pele.
- Cromossomo 20: Alguns dos genes aqui ajudam na determinação da altura das pessoas.
- Cromossomo 21: A trissomia deste cromossomo causa a síndrome de Down. É o menor dos cromossomos.
- Cromossomo 22: Foi o primeiro a ser totalmente sequenciado no projeto genoma humano.
Os cromossomos sexuais apresentam a função de determinar as características sexuais, tanto primárias (como tipo de gameta produzido e desenvolvimento de gônadas) quando secundárias (como a aparência e tom de voz).
Um dos responsáveis pela determinação sexual é o gene SRY, presente no cromossomo Y, que controla a produção de testosterona.
Agora que você já sabe tudo sobre cromossomos, vamos lembrar dos principais pontos!
- A cromatina pode ser encontrada como eucromatina ou como heterocromatina, e quando está totalmente condensada forma as estruturas de cromossomo;
- Os humanos apresentam 23 pares de cromossomo, totalizando 46 cromossomos homólogos;
- Dentre as estruturas do cromossomo podemos citar os centrômeros (que unem as cromátides irmãs) e os telômeros (que protegem a região terminal dos cromossomos);
- Os cromossomos podem ser classificados em quatro tipos: metacêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico e telocêntrico;
- A principal função dos cromossomos é armazenar as informações genéticas de cada ser vivo, sendo que o projeto genoma humano já conseguiu identificar diversos genes e suas funções no nosso organismo.
E aí, o que achou do conteúdo sobre cromossomos? Muito bom, né? O que acha de continuar estudando sobre diferentes matérias com o cursinho da Descomplica? Corre!
