I cromosomi sono barre altamente condensate di acido desossiribonucleico (DNA), il materiale genetico che contiene gli elementi costitutivi della vita. Il DNA immagazzina informazioni importanti sulla struttura di un animale o di una pianta e aiuta a dirigere l’organismo mentre cresce e gestisce le attività quotidiane. I cromosomi fungono da deposito per questo importante materiale, dividendosi periodicamente insieme alle cellule e replicandosi per creare copie del DNA che contengono. I cromosomi sono anche molto importanti nella riproduzione sessuale, poiché consentono a un organismo di trasmettere materiale genetico ai discendenti.
Negli organismi con nuclei cellulari, noti come eucarioti, i cromosomi si trovano all’interno del nucleo. La maggior parte di questi organismi ha una serie di cromosomi che vengono in coppia. Nelle cellule strutturali, ogni cellula conserva un set completo di cromosomi, in quella che è nota come forma diploide, riferendosi al fatto che il set cromosomico è completo. Nelle cellule per la riproduzione sessuale come le uova o lo sperma, ogni cellula ha solo metà del materiale genetico dell’organismo genitore, immagazzinato in forma aploide, assicurando che il genitore trasmetta metà dei suoi geni.
Ogni estremità di un cromosoma è ricoperta da un telomero, una stringa di DNA ripetitivo che protegge il cromosoma dai danni. Gli scienziati a volte guardano i telomeri per ottenere informazioni importanti su un organismo, poiché sembrano cambiare nel tempo e possono essere associati all’invecchiamento. Quando i cromosomi si dividono per fare copie, il telomero assicura anche che tutto il materiale genetico importante venga copiato.
Ogni volta che una cellula si divide, i cromosomi al suo interno vengono replicati. Nella mitosi, la normale divisione cellulare, i cromosomi fanno copie di se stessi che poi si accoppiano, così che alla fine del processo di divisione cellulare ci sono due cellule con una serie di cromosomi diploidi ciascuna. Quando le cellule si dividono per creare materiale riproduttivo, un processo chiamato meiosi, ogni divisione produce quattro cellule, ciascuna con un set aploide di cromosomi. Queste cellule sono conosciute come gameti e, quando si incontrano, contengono materiale genetico sufficiente per creare un organismo completamente nuovo.
Nell’uomo, il numero normale di cromosomi è 46, che appare in 23 coppie. Ogni coppia di cromosomi memorizza informazioni distinte e qualsiasi danno a un cromosoma può causare seri problemi all’organismo genitore. Gli errori di solito si verificano durante la divisione cellulare, creando lacune nel materiale genetico nel cromosoma. In alcuni casi, compare un numero anomalo di cromosomi, in una condizione nota come aneuploidia. L’aneuploidia nelle cellule riproduttive può essere un grosso problema, poiché causerà difetti alla nascita.