Cromosomas: qué son, tipos y funciones

Los cromosomas son una de las estructuras más importantes del organismo humano. Son los encargados de transportar toda la información genética de un individuo, manteniéndola protegida y asegurando su transmisión durante la reproducción. Han resultado de gran utilidad para estudiar distintas especies, especialmente a la hora de investigar patologías. A continuación, te explicamos todo lo referente a estas estructuras.

¿Qué son los cromosomas?

Son estructuras que transportan en su interior información del ADN y proteínas. Su forma se caracteriza por estar compuestas por dos mitades simétricas y poseer brazos que, por lo general, son de distinta longitud: unos más largos y otros más cortos. Se ubican en el núcleo de las células, donde se encuentran organizados en pares. En el caso de los seres humanos, existen 23 pares, lo que equivale a un total de 46 cromosomas. Si se presenta una variación en la forma o cantidad de cromosomas, se estaría ante una anomalía cromosómica.

Cada individuo hereda la mitad de los cromosomas de cada progenitor. Es decir, para obtener la dotación completa de 46 cromosomas, de la madre se heredan 23 y del padre otros 23. No obstante, existe una diferencia clave entre hombres y mujeres.

Al último par se le conoce como par sexual, y es el que determina el sexo biológico del individuo. La madre siempre aporta un cromosoma X, mientras que el padre puede aportar un cromosoma X o un cromosoma Y. De esta manera, puede nacer un individuo XX, correspondiente al sexo femenino, o XY, correspondiente al sexo masculino. Por tanto, es el padre el único progenitor capaz de determinar el sexo cromosómico del bebé.

¿Cuál es su función?

Lo que define a los cromosomas es que son las estructuras encargadas de preservar toda la información genética de un ser vivo. A su vez, garantizan que dicha información pueda ser transmitida de una generación a otra, procurando que no se dañe ni se pierda.

En caso de que esto llegue a ocurrir, puede producirse una mutación genética o incluso desencadenarse enfermedades. En tal situación, podrían aparecer malformaciones o patologías con las que el individuo tendría que convivir durante toda su vida o gran parte de ella.

Estructura de los cromosomas

Son bastante peculiares, ya que se asemejan a dos hebras unidas. A estas dos estructuras se las conoce como cromátidas. El punto donde ambas se unen recibe el nombre de centrómero, siendo la zona más estrecha del cromosoma. A partir de este punto se originan dos brazos. El más corto se denomina brazo p (del francés petit) y el más largo, brazo q. Este detalle es lo que permite diferenciar cada cromosoma y resulta muy útil a la hora de realizar pruebas genéticas.

Además, el centrómero no es solo un punto de unión. Desempeña un papel fundamental en la división del ADN, algo que se puede observar durante los procesos de mitosis y meiosis. Dependiendo de la posición del centrómero, los cromosomas se clasifican en:

• Metacéntricos: el centrómero se ubica aproximadamente en el centro, por lo que los brazos son de longitud similar.
• Submetacéntricos: el centrómero está ligeramente desplazado del punto medio, lo que genera brazos de longitud desigual.
• Acrocéntricos: el centrómero se sitúa cerca de uno de los extremos, resultando en un brazo corto muy pequeño y un brazo largo predominante.
• Telocéntricos: el centrómero se encuentra en el extremo del cromosoma, de modo que solo se aprecia un brazo. Este tipo no se encuentra en cromosomas humanos normales.

Los extremos de los cromosomas se denominan telómeros, una parte esencial para mantener la integridad de la estructura. Están presentes únicamente en organismos eucariotas. Gracias a ellos, los cromosomas conservan su forma y se protegen del desgaste. Cuando una célula se divide, los telómeros se van acortando progresivamente. Este proceso se repite hasta que son demasiado cortos, momento en el cual la célula deja de dividirse y entra en senescencia o muere.

Importancia de su forma

Estas estructuras no poseen esta forma de manera arbitraria. Realmente, es la clave para lograr un correcto funcionamiento del ADN y su herencia.

Los cromosomas mantienen compactado todo el material genético. De no ser así, cada persona tendría aproximadamente dos metros de ADN libre dentro de cada célula. Gracias a su forma, el material genético se mantiene siempre organizado, lo que permite un funcionamiento más eficiente.

Para lograr esta compactación, el ADN dentro de las células se encuentra en constante interacción con proteínas llamadas histonas. Esta asociación entre ADN e histonas forma una estructura conocida como cromatina, que permite el empaquetamiento del material genético.

Todo esto guarda una estrecha relación con la función de los cromosomas. Las regiones de cromatina más accesibles contienen los genes que mayormente se expresan en un individuo. De esta manera, se determina qué genes se activan o se silencian. No obstante, la regulación génica depende de múltiples factores, incluida la interacción entre diversas proteínas.

Tipos de cromosomas

La forma y las características de los cromosomas varían según la especie. Sin embargo, todos ellos son esenciales para asegurar la supervivencia de un organismo. Se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Cromosomas de procariotas

Su forma es generalmente circular, por lo que no poseen telómeros, y su ADN es de doble cadena, aunque en una sola molécula circular. Se encuentran en organismos como las bacterias y las arqueas.

Son mucho más simples que los eucariotas. Por lo general, contienen un solo cromosoma que alberga todo el material genético necesario. La replicación se lleva a cabo en el citoplasma de la célula, mediante un proceso denominado fisión binaria.

Cromosomas de eucariotas

Destacan por poseer un tamaño mayor que los cromosomas de procariotas y un ADN de doble cadena organizado de forma lineal. Presentan telómeros en los extremos de sus brazos. Estos están compuestos por secuencias de ADN repetitivo y no codificante. Al no contener información genética esencial, funcionan como una capa protectora para el resto de la estructura.

Este tipo de cromosomas, a su vez, se clasifica en:

• Autosomas o cromosomas somáticos: son todos aquellos cromosomas que forman parte del genoma pero que no intervienen en la determinación del sexo de un organismo. Se encargan de transmitir la información relativa a las características físicas y funcionales del individuo.
• Cromosomas sexuales o alosomas: son los responsables de determinar el sexo y las características sexuales del individuo. En los seres humanos, corresponden al par 23 del cariotipo.

Referencias

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., et al. (2015). Molecular Biology of the Cell (6.ª ed.). Garland Science.
2. Nussbaum, R. L., McInnes, R. R., & Willard, H. F. (2016). Thompson & Thompson Genetics in Medicine (8.ª ed.). Elsevier.
3. National Human Genome Research Institute. Cromosoma. Disponible en: https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Cromosoma
4. MedlinePlus. Cromosomas. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Disponible en: https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/002327.htm
5. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., et al. (2016). Molecular Cell Biology (8.ª ed.). W. H. Freeman.