Cromatidele sunt o componentă a cromozomi. Acestea conțin o catenă dublă de ADN și joacă un rol în mitoză și meioză. Boli precum Sindromul Down sunt asociate cu erori în divizarea cromatidelor și cromozomi.
Ce este o cromatidă?
Ființele vii cu celule nucleate sunt numite și eucariote. Genele și informațiile lor genetice stau acolo cromozomi. Aceste complexe de macromolecule sunt învelite într-un strat de proteine. Complexul ADN și proteine se mai numește și cromatidă. Fiecare cromatidă conține un fir dublu de ADN și asociate acestuia proteine. În funcție de faza ciclului celular al celulei, un cromozom corespunde fie exact cu una, fie cu două cromatide. Cromatidele sunt astfel jumătățile longitudinale identice ale cromozomilor metafazici. Jumătățile longitudinale sunt interconectate de așa-numitul centromer. În meioză, are loc a doua diviziune meiotică. În acest proces, jumătățile de clivaj ale cromozomilor cu două cromatide se separă. Acest lucru duce la cromozomi cu o singură cromatidă, care sunt, de asemenea, cunoscuți sub numele de cromozomi cu o singură cromatidă. Modificările în cromatidă în timpul ciclului celular joacă un rol crucial în diviziunea celulară.
Anatomie și structură
Fiecare cromozom uman este format din două jumătăți distincte. În cazul simplu, conține o dublă helix de ADN, cunoscută și sub numele de moleculă de ADN. În realitate, molecula de ADN este două monocatenare molecule. Histonele și alte proteine sunt atașate la catena dublă a ADN-ului. ADN-ul, histonele și proteinele formează cromatină ca pachet complet. Cromatida este formată din catena dublă cu adăugarea progresivă de proteine. Astfel, imediat după o diviziune nucleară, cromozomul devine un cromozom cu o singură cromatidă. La un moment dat al ciclului celular, în timpul oricărei creșteri celulare cu scopul diviziunii celulare, ADN-ul trebuie să se dubleze, astfel încât nucleele fiice să conțină fiecare câte o copie a întregului material genetic. După dublare, cromozomul are o catenă dublă de ADN identică, separată spațial și acoperită individual de proteine. Aceasta creează cromatide surori sau cromozomi cu două cromatide.
Funcția și sarcinile
Diviziunea nucleară este, de asemenea, cunoscută sub numele de mitoză. Are loc la cele două cromatide surori identice ale unui cromozom, fiecare funcţionare paralel cu celălalt și separat printr-un spațiu subțire. La centromer, cromozomul este cel mai îngust în acest moment al ciclului celular, dar încă conectează cromatidele surori. În timpul tranziției de la metafaza mitotică la anafaza mitotică, cromatidele surori se separă complet. Acest lucru dă naștere la doi cromozomi fiici, fiecare dintre aceștia fiind distribuiți către un nucleu nou format. Cromozomii din nucleii nou formați corespund astfel din nou unei singure cromatide. Astfel, cromatida conține întotdeauna doar o singură catenă dublă de ADN. În schimb, în funcție de faza ciclului celular, un cromozom poate conține, de asemenea, două fire duble de ADN și, astfel, până la două cromatide. Cromozomii politici sunt o excepție în acest sens, deoarece pot conține mai mult de o mie de fire ADN duble. Cromatidele sunt împărțite în două brațe de centromerul lor. În funcție de poziția centromerului, există vorbi a cromozomilor metacentrici, acrocentrici sau submetacentrici. Primii poartă centromerul la mijloc. Cromozomii acrocentrici îl transportă la capăt, brațul mai scurt fiind extrem de mic. La om, de exemplu, acesta este cazul cromozomilor 13, 14, 15, 21, 22 și cromozomului Y. Cromozomii submetacentrici transportă centromerul între mijloc și sfârșit. Brațul lor mai scurt se numește braț p. Brațul lor mai lung este brațul q. Capetele cromozomului se mai numesc telomerii și conțin o secvență de ADN extrem de scurtă și repetată identic, care la om corespunde TTAGGG. În acest moment, cromozomii se scurtează la fiecare dublare. La om, brațele scurte ale cromozomilor acrocentrici conțin materialul genetic al ARN-ului ribozomal. Când celulele nu se împart mai departe și ajung la faza G0, ele rămân identice cu cromatida lor. Dacă se dorește o divizare suplimentară, cromozomii creşte în faza G1. În faza S, ADN-ul dublează și ADN-ul dublu este prezent în duplicat. Cromatidele surori rezultate sunt prezente în meioză în imediata apropiere a cromozomului omolog al celuilalt părinte. Astfel, poate avea loc schimbul de cromatide surori, determinând cromatidele să se rupă la același nivel și să se schimbe cu părți ale cromozomului omolog. Aceste procese sunt cunoscute sub numele de încrucișare sau recombinare. În profaza mitozei, apare condensarea cromozomilor. Firele cromatidelor surori sunt desfăcute și sunt acum adiacente una cu cealaltă. În metafaza ulterioară, cromozomii rămân sub formă de cromozomi cu două cromatide. În anafază, acestea sunt separate pe măsură ce aparatul axului trage cromatidele în direcții opuse.
Boli
Pot apărea defecte în procesele de divizare a cromatidei. Aceste defecte provoacă diverse boli. Una dintre cele mai cunoscute dintre aceste boli este Sindromul Down, cunoscută și sub numele de trisomie-21. Baza acestei boli este afectarea cromozomială. În mai mult de 90% din cazuri, daunele sunt independente de bolile ereditare. Aproximativ unul din 700 de nou-născuți suferă de trisomie 21. În această boală, cromozomul 21 nu s-a dublat, ci s-a triplat. Acest lucru duce la cromozomi suplimentari sau segmente de cromozomi. În loc de 46 de cromozomi, cei care suferă de trisomie au 47 de cromozomi. Astfel de defecte cromozomiale sunt legate de lipsa segregării cromozomiale. În timpul formării și maturării spermă și ouă, un cromozom nu a fost separat. Cauza acestei nedepărtări sau nedisjuncții nu a fost încă stabilită. Încrucișarea sau recombinarea cromatidelor surori omoloage poate duce, de asemenea, la erori care pot provoca malformații sau alte anomalii patologice. Fie cromozomii sunt prezenți într-un număr mai mare într-o astfel de eroare sau sunt prezenți într-un număr mai mic, ceea ce uneori chiar limitează supraviețuirea embrion. În alte cazuri, piesele cromozomiale sunt asamblate incorect, rezultând lanțuri inutile. Acesta poate fi cazul, de exemplu, datorită inserării anumitor piese cromozomiale într-un loc greșit. Ștergerea, pe de altă parte, este atunci când o piesă de cromozom este complet ștearsă și pierdută. În funcție de localizarea ștergerii, acest fenomen poate afecta și viabilitatea.
