Nós explicamos o que são os cromossomas, sua forma e estrutura. Também, suas características e funções.

O que são cromossomos?

Cromossomos são estruturas altamente organizadas que existem dentro das células. São compostos por material genético (ADN) e várias outras proteínas. Eles contêm a informação genética de um ser vivo.

Cromossomos são encontrados em pares, geralmente em números idênticos para todos os indivíduos da mesma espécie, mas podem variar em diferentes tipos de células. Dependendo do número de cromossomos que eles possuem (chamados de carga cromossômica), eles podem ser diplóides (2n, carga total) ou haplóides (1n, meia carga).

Em células eucarióticas (com um núcleo celular definido), os cromossomos são compostos de cromatina. Mas também são compostos por RNA e outras proteínas, algumas muito básicas chamadas histones, juntamente com outras não-histonesas. Todos eles compõem os nucleossomas, tufos inativos de DNA que formam os blocos fundacionais de cada cromossomo.

A imagem total dos cromossomos de um indivíduo, uma espécie de mapa genético, é chamada de cariótipo.

Veja também: Código genético

Forma do cromossoma

Cada cromossoma tem uma forma e tamanho característicos.

No entanto, eles tendem a ter uma forma semelhante a X (em eucariotas) ou uma forma circular (em procariotas).

A sua forma é observável sob o microscópio durante os estágios de meiose ou mitose (divisão ou replicação celular).

Cromossomas medem entre 10 e 20 microns, e podem alcançar tamanhos menores em organismos vivos mais simples.

Pares de cromossomas podem diferir em comprimento, mas são geralmente muito semelhantes, possuindo os mesmos genes na mesma ordem. Isto nem sempre é verdade, por exemplo, os cromossomas sexuais diferem consideravelmente um do outro.

Estrutura cromossómica

Cromossomas têm uma estrutura dupla, consistindo de duas formas longas e paralelas chamadas cromatídeos. Eles são unidos num ponto focal chamado centromere.

Genes estão localizados em cada “braço” de um cromatídeo. Em posição idêntica em relação ao seu homólogo, nos compartimentos chamados loci (plural loci).

O centrômero dos cromossomos divide cada cromossomo em dois segmentos, chamados “braços”: um curto (braço p) e um longo (braço q). E dependendo da localização do centômero estaremos na presença de:

• Cromossomos Metacêntricos. Eles têm o centrômero quase exatamente no meio da estrutura, formando braços de comprimento muito semelhante.
• Cromossomos submetacêntricos. Eles têm os centrômeros deslocados do centro, mas não totalmente para ambos os lados. Eles têm braços imprecisos e assimétricos, claramente distinguíveis.
• Cromossomos acrocêntricos. Eles têm o centrômero perto de uma extremidade, longe do centro, formando braços extremamente desiguais.
• Cromossomos telocêntricos. O centrômero está no final de ambos os cromossomos e parece formar apenas dois braços.

Função cromossômica

Estas estruturas biológicas preservam o conteúdo genético e evitam (na medida do possível) que ele seja danificado ou perdido. Em outras palavras, eles asseguram a transmissão da informação genética armazenada no DNA da célula mãe aos seus descendentes durante a replicação celular.

A perda de tal informação, através da destruição ou dano de um único cromossoma, pode levar a malformações, doenças ou síndromes que prejudiquem a saúde ou o bom funcionamento do indivíduo.

Tipos de cromossomas

Existem cromossomas diferentes para as células eucarióticas e procarióticas, distinguíveis tanto na forma como na estrutura:

• Cromossomas procarióticos. Eles possuem um único fio de DNA, são encontrados dentro dos nucleóides espalhados pelo citoplasma destes organismos unicelulares, e são de forma circular.
• Cromossomos eucarióticos. São consideravelmente maiores que os procariotas, e têm um DNA linear (de dupla corda) de dupla corda. Eles são em forma de X.

Existem também cromossomos especiais e incomuns, presentes apenas em alguns tipos celulares ou espécies, tais como:

• Cromossomos de polietileno. Característica dos tecidos de certos insectos e especialmente nas suas glândulas salivares, são produzidos em núcleos permanentemente replicados (interfase permanente). São cromossomas de centenas ou milhares de fios ligados entre si e de grandes dimensões (até 7,5 microns).
• Cromossomas de escova. Observados em ovos de salamandra (Ambystoma mexicanum), eles são alguns dos maiores observados em células reprodutivas de animais não mamíferos. Têm a forma de “caracóis” ou loops à maneira de uma escova ou escova
• Cromossomas B. Este é um conjunto heterogêneo de cromossomos suplementares ou “sobressalentes”, chamados supranumerários e típicos de algumas espécies animais. Estes são menores que os cromossomas normais (os “A”) e obedecem a padrões de herança alternativos.

Cromossomas eucarióticos

Além do acima descrito, os cromossomas dos eucariotas ou eucariotas têm telómeros nas suas extremidades ou braços: uma espécie de “bonés” compostos por regiões de ADN repetitivo, não codificante. Estes fins não têm informação indispensável, mas fornecem estabilidade estrutural a todo o conjunto.

Cromossomas eucarióticos também podem ser classificados de acordo com a sua função específica dentro do pool genético do indivíduo. Isto é extremamente importante na criação de um novo indivíduo da espécie, especialmente através da reprodução sexual. Assim, podemos falar de:

• Cromossomas somáticos. Também chamados cromossomos autossômicos, eles fornecem ao indivíduo suas características não sexuais, ou seja, aquelas que o definem em seus aspectos vitais não reprodutivos, como sua forma, tamanho, estrutura, etc.
• Cromossomos sexuais. Também chamados allosomas, são aqueles que (além de outras características) determinam as características sexuais do indivíduo, ou seja, que diferenciam o indivíduo de acordo com seu gênero biológico: masculino e feminino. No caso dos humanos, os homens têm um 23º par de cromossomas XY (devido à sua aparência), enquanto as mulheres têm XX cromossomas.

Cromossomas procarióticos

Em organismos procarióticos (bactérias e arquebactérias), os cromossomas não têm telómeros, pois têm uma forma circular e uma estrutura muito mais simples (uma única tira de ADN). De fato, eles geralmente têm um único cromossomo contendo todo o material genético.

Replicação do DNA começa em diferentes setores de seu citoplasma, mais ou menos organizado, dependendo da espécie. Isto porque são formas de vida muito mais simples e primitivas, cuja reprodução é sempre assexuada (mitose).

Por que são os cromossomas importantes?

A função dos cromossomas é crucial para a existência de vida organizada. Por um lado, eles são responsáveis pela transmissão do material genético e dirigem seus processos reprodutivos sexuais ou assexuais. Mas eles também transportam a informação para todo o funcionamento da célula e, consequentemente, do organismo.

Por outro lado, graças à sua organização, a informação genética ocupa pouco espaço e o seu manuseamento facilita a replicação celular. E este é um processo vital para o crescimento de organismos, a substituição de suas células antigas ou danificadas, ou reprodução.

Cromossomos humanos

O número de cromossomos da espécie humana é 23 pares (ou seja, 46 cromossomos). Destes, 22 são cromossomas somáticos e 1 é um cromossoma sexual.

Os cromossomas contêm todos os últimos detalhes do nosso cariótipo. A informação genética que contêm é a de 3200 milhões de pares de base de DNA (cerca de 3 Gigabytes de informação) que compõem entre 20.000 e 25.000 genes.

Em 2016, o sequenciamento total do material genético humano foi concluído como parte do Projeto Genoma Humano, fundado em 1990 com um orçamento de 3 bilhões de dólares.

Como foram descobertos cromossomas

Cromossomas foram descobertos em células vegetais e animais (vermes do gênero Ascaris) no final do século XIX. Os cientistas Karl Wilhelm von Nägeli (Suíça) e Edouard Van Benenden (Bélgica) fizeram a mesma descoberta simultânea e independentemente.

O seu nome vem dos corantes usados para observá-los (do grego: chroma, “cor”, e soma, “corpo”). Contudo, só no século XX é que se compreendeu o papel que desempenham na transmissão genética.

No século XIX Gregor Mendel já tinha explicado o funcionamento da hereditariedade, sem saber da existência de cromossomas. No século XX, Thomas Morgan demonstrou a relação dos cromossomas com a hereditariedade. Esta descoberta lhe valeu o prêmio Fisiologia e Medicina em 1933.

Manipulação genética

Pelos enormes avanços da tecnologia médica e biológica, é agora possível intervir nos cromossomos para induzir certas características ou comportamentos nos seres vivos. Isto torna possível modificar geneticamente alimentos ou animais, torná-los mais nutritivos, mais volumosos, etc.

Isto representa uma enorme gama de possibilidades técnicas e industriais, mas também uma responsabilidade e um enorme dilema ético. As conseqüências de mexer com a natureza e o futuro da vida podem ser imprevisíveis.

Além disso, tais tecnologias abrem a porta para questões morais relativas à alteração do genoma humano. Por um lado, tal alteração poderia levar a novas formas de discriminação, mas, por outro, poderia também levar à tão desejada cura de muitas doenças congênitas.

Veja também: Alimentos transgénicos

Referências:

• “Cromossomas” no Wikipedia.
• “Cromossomas” em Ciências Naturais.
• “Cromossomas e genes” no Professor Online.
• “Genes e cromossomas” no Manual do MSD (produzido pela Universidade de Pittsburgh).
• “Cromossomas: o que são cromossomas e porque são importantes” no Medical Genetics Blog.
• “Cromossoma” na Enciclopédia Britânica.
• “Cromossomas: Definição &”Estrutura” na Ciência Viva.

Como citar?

“Cromossomas”. Autora: Julia Máxima Uriarte. Para: Caracteristicas.co. Última edição: 26 de Março de 2020. Disponível em: https://www.caracteristicas.co/cromosomas/. Acesso: 26 de Março de 2021.