All’interno del nucleo di ogni cellula, il DNA di quell’organismo si trova sotto forma di cromosomi. A seconda del tipo di organismo, il numero di cromosomi diversi sarà diverso, ma non la struttura dei cromosomi. Ogni cromosoma è costituito da due filamenti identici di DNA chiamati cromatidi.
Il più delle volte, i cromosomi appaiono come filamenti di DNA molto lunghi e sottili chiamati cromatina. Quando una cellula non si divide, replica il suo DNA in modo che ogni cromosoma sia costituito da due cromatidi fratelli che si trovano uno accanto all’altro. Mentre sembrano correre paralleli l’uno all’altro, c’è una sezione in cui ogni cromatide è unito all’altro, chiamato centromero.
I cromatidi svolgono un ruolo importante durante la divisione cellulare, sia mitosi che meiosi. La mitosi è la duplicazione del DNA e del nucleo per produrre due nuclei, con conseguente produzione di due cellule figlie geneticamente identiche da una singola cellula madre. La mitosi viene utilizzata per la crescita, la riparazione e la sostituzione delle cellule. La meiosi si verifica solo nelle cellule riproduttive per produrre cellule sessuali o gameti che hanno metà della quantità di DNA della cellula madre.
Durante la fase iniziale della mitosi, i cromosomi si condensano o diventano più corti e più spessi. In questo momento, ogni coppia di cromatidi può essere vista quando il nucleo è colorato. I cromosomi si allineano lungo l'”equatore” della cellula e i cromatidi vengono separati. Ogni cromatide viene tirato alle estremità opposte, o poli, della cellula in modo che intorno ad essi possa formarsi una nuova membrana nucleare e quindi la cellula possa dividersi.
Una volta che la cellula ha finito di dividersi, la mitosi è completa. In questo momento, i cromatidi sono ora i cromosomi del nuovo nucleo in cui abitano. Prima che si ripeta la divisione cellulare, si replicano per garantire che ci siano due copie identiche di ciascun cromosoma.
Durante la meiosi si verifica un processo simile. La principale differenza tra i due è che la meiosi è composta da due divisioni mitotiche. Durante la prima divisione, le coppie di cromosomi si allineano lungo l’equatore e si separano. Le cellule risultanti hanno solo la metà del DNA in loro ora, poiché hanno solo una singola copia di ciascun cromosoma. Tutti i cromosomi sono ancora completamente intatti e sono costituiti da due cromatidi fratelli.
La seconda divisione della meiosi è identica alla mitosi. I cromosomi si allineano lungo l’equatore e i cromatidi vengono separati per separare i poli della cellula. Si forma un nuovo nucleo e la cellula si divide. Tuttavia, le cellule risultanti non sono geneticamente identiche, poiché hanno solo la metà del DNA della cellula madre iniziale.
La diversità genetica può essere ulteriormente aumentata dai cromatidi durante la meiosi. Nella fase di profase della meiosi I, o prima divisione, un cromatide di un cromosoma può incrociarsi con un cromatide di un cromosoma diverso. Quando le coppie di cromosomi identici, uno da ciascun genitore, sono allineati lungo l’equatore della cellula, i cromatidi possono attorcigliarsi l’uno intorno all’altro. I frammenti di ciascun cromatide possono passare all’altro cromosoma, modificando così i geni trovati sul cromosoma iniziale. Modificando le informazioni genetiche sui cromosomi, si formano cellule figlie non identiche, che possono aumentare la diversità genetica.