Cromosomii la eucariote

        Organizarea tridimensionala a cromosomilor in nucleul celular a reprezentat un subiect de mare interes, pentru biologi de peste 100 de ani. Imediat dupa descoperirea cromosomilor, Rabi (1885) si Boveri (1887) au demonstrat ca in interfaza acestia ocupa o pozitie specifica in interiorul nucleului. O alta asertiune, in conformitate cu care pozitia bratelor cromosomiale si a regiunii centromerice sunt strict delimitate a fost verificata de Cremer si al (1982), Hadlaczky si al. (1986), Hillinker & Apples (1989), etc care au confirmat ca pozitia cromosomilor din telofaza este pastrata si in interfaza.
       In interfaza cromosomii celulelor somatice normale sunt invizibile la microscopul optic, deoarece au o extensie maxima, ce le confera un aspect filiform. Sunt alcatuiti din doua filamente paralele, alipite, denumite cromatide.


       Examinate la microscopul optic, cromatidele etaleaza o structura helicoidala. O rotatie a helixului alcatuieste un gir. Girii determina o suprapunere in spatiu a spirelor si in consecinta o suprapunere de material cromatic. De aceeea, cand sunt privite dintr-o anumita directie, cromatidele dau impresia ca sunt alcatuite dintr-o succesiune de granule, denumite cromomere. De aici a pornit o mare confuzie - un timp s-a considerat ca cromomerele reprezinta o materializare a genelor. In consecinta cromatidele erau considerate ca fiind alcatuite din utitati discrete - cromomere (denumite atunci gene) - avand o structura discontinua. Probele de ordin electronografic si genetic au dovedit ca structura cromatidelor este continua. Cele doua cromatide care formeaza cromosomul se numesc cromatide surori. Ele se unesc intr-un singur punct al cromosomului , in zona centromerului - formatiune cu diametrul mai mic decat al cromosomului. Din cauza diametrului inferior celui al cromosomului, centromerul realizeaza constrictia cromosomiala primara.
       Centromerul
are rolul de a fixa cromosomul pe fibra fusului acromatic in timpul diviziunii celulare. Prin diviziunea sa, care precede diviziunea cromosomului si separarea cromatidelor, in mitoza sau in cea de a doua diviziune meiotica se asigura partitia cromosomului in cele 2 cromatide surori. In cazurile in care din diverse motive cromosomul se rupe, fragmentele fara centromer (numite acentrice) nu se pot reface si se resorb.


       Un fragment acentric se pastreaza doar atunci cand se ataseaza de un cromosom cu centromer. Sunt inca si cazuri (coccidii, scorpioni specii de Luzula) in care unii cromosomi, extrem de scurti, indeplinesc functii centrometrice in totalitate sau pe mare parte din lungimea lor. De fapt acesti cromosomi au centromerul difuz si poarta denumirea de cromosomi policentrici. Ei sunt apti, insa, de a se fixa pe toata lungimea lor de fibrele fusului acromatic.
       La capetele cromosomilor exista o zona care le impiedica unirea. Respectiva zona poarta denumirea de telomer (telomere). Dincolo de rolul de a impiedica unirea cromosomilor prin capetele lor, telomerele au si un rol, din ce in ce mai bine definit, in determinismul longevitatii organismelor. Fiind zone heterocromatice ale cromosomilor, telomerele au acidul dezoxiribonucleic super condensat (super rasucit). S-a constatat ca la diverse specii lungimea telomerelor este foarte diferita si ca numarul de diviziuni succesive ale unei celule este in relatie de directa proportionalitate cu lungimea telomerelor. De pilda, telomerele cromosomilor de caiine sunt mai scurte decat ale omului, iar ale acestuia sunt mai scurte decat ale broastei testoase. Longevitatea medie, pe de o parte este de 20-30 de ani la ciine, 70-80 de ani la om si aproximativ 300 de ani la broasca testoasa. Pe de alta parte, cu fiecare diviziune celulara, lungimea telomerelor scade (fenomen complet explicat prin procesul autoreplicarii conservative a acidului dezoxiribonucleic, autoreplicare in care una din catene ramane mereu in urma si nu reuseste sa se autoreplice complet). Cand, in succesiunea de diviziuni, telomerul dispare, cromozomul se autolizeaza, celulele se distrug, individul piere.
       Schematic un cromosom apare astfel: telomer, satelit, constrictie secundara, brat scurt, centromer (constrictie primara), brat lung, telomer. Fiecare brat este alcatuit din 2 cromatide, fiecare cromatida are 2 cromoneme. Regiunea cromosomiala din vecinatatea centromerului poarta denumirea de regiune proximala, iar cea de la capetele bratelor poarta denumirea de regiune distala. Cromomerele sunt niste artefacte. in ultimiul timp este contestata si realitatea cromonemei.
       Tipul cromosomilor constituie un caracter de diagnoza, o caracteristica a speciei. Fara a contrazice aceasta afirmatie, se cuvine precizat ca tipul (forma) cromosomilor poate varia intre anumite limite, in functie de specializarea si starea fiziologica a celulei. Uneori, in cadrul aceluiasi individ se constata si o variabilitate numerica a cromosomilor, tot in corelatie cu structura si functiile anumitor tesuturi.
       De regula cel mai propice stadiu pentru investigarea numarului si tipului cromosomilor il reprezinta metafaza diviziunii mitotice. Puternic spiralat, atasati de fibrele fusului in zona ecuatoriala, in aceasta faza cromosomii etaleaza conformatia lor specifica, forma caracteristica speciei carea ii apartine individul (pot avea forma de bastonas sau forma literelor V, J, I, O etc).

 

Home