Un centromero costituisce parte della struttura di un cromosoma durante le divisioni nucleari, sia la mitosi che la meiosi. I cromosomi sono costituiti da lunghi filamenti di DNA, che si avvolgono prima di entrambi i tipi di divisione. Questo avvolgimento del DNA si verifica durante l’interfase prima che avvenga la mitosi o la meiosi. È un periodo estremamente importante in quanto le molecole di DNA fanno una copia identica di se stesse assicurando che la prole abbia la corretta quantità di DNA quando la divisione è terminata.
Quando il DNA si è replicato, i cromosomi sono costituiti da due bracci identici, chiamati cromatidi. Ogni cromatide contiene una copia del DNA replicato e l’area in cui i cromatidi sono tenuti insieme è chiamata centromero. I centromeri possono essere trovati ovunque lungo la lunghezza del cromosoma, ma la posizione è specifica per ogni particolare cromosoma. I centromeri più i due cromatidi costituiscono la struttura di un singolo cromosoma.
La mitosi è il processo in cui le cellule si riproducono dividendosi per formare due figli identici. La mitosi si verifica nella maggior parte delle cellule e produce nuove cellule per sostituire quelle vecchie o danneggiate o per consentire all’organismo di crescere. La meiosi si verifica solo negli organi riproduttivi ed è il modo in cui vengono prodotti gameti, sperma e uova nell’uomo. I centromeri svolgono un ruolo importante sia durante la mitosi che durante la meiosi.
La mitosi è composta da quattro fasi e alla fine della prima si formano le copie duplicate del DNA con il centromero che unisce i due cromatidi identici. Allo stesso tempo, un fuso costituito da microtubuli proteici si forma attraverso il nucleo. Durante la metafase, la seconda fase della mitosi, i cromosomi si allineano al centro del fuso. Ogni cromosoma è unito a un microtubulo del fuso in corrispondenza del suo centromero.
Durante la profase, i cromatidi identici di ciascun cromosoma vengono separati. Sono tirati ai poli opposti del nucleo dai microtubuli attaccati a ciascun centromero. Dopo che ogni cromosoma è stato diviso, la cellula si divide producendo due cellule identiche con lo stesso DNA in ciascuna. Tutte le cellule, tranne i gameti, hanno due copie di ciascun cromosoma. Un cromosoma di ogni coppia viene dal padre e uno dalla madre. Questi cromosomi hanno le stesse informazioni genetiche, i geni, che si trovano nello stesso luogo e sono chiamati cromosomi omologhi.
La meiosi è fondamentalmente la mitosi che si verifica due volte all’interno della stessa cellula, con alcune differenze specifiche. Innanzitutto, durante la meiosi, i cromosomi omologhi si allineano lungo il fuso. Quando le fibre del fuso si attaccano ai centromeri, i cromosomi vengono separati. Si formano due cellule, ma ora hanno solo una copia di ciascun cromosoma, o metà del DNA.
La seconda scissione del DNA è identica alla mitosi. I cromosomi si allineano lungo l’equatore del fuso e ogni microtubulo si unisce a un centromero di ciascun cromosoma. I cromatidi vengono tirati ai poli opposti del nucleo e si forma una nuova cellula. Poiché i cromatidi hanno copie identiche del DNA, ogni cellula finale ha una singola copia di ciascun cromosoma. Il risultato finale della meiosi è l’esistenza di quattro gameti con solo metà del DNA.