Un centrómero forma parte de la estructura de un cromosoma durante las divisiones nucleares, tanto la mitosis como la meiosis. Los cromosomas están formados por largas hebras de ADN, que se enrollan antes de cualquier tipo de división. Este enrollamiento del ADN ocurre durante la interfase antes de que ocurra la mitosis o la meiosis. Es un período extremadamente importante ya que las moléculas de ADN hacen una copia idéntica de sí mismas, lo que garantiza que la descendencia tenga la cantidad correcta de ADN cuando finalice la división.
Cuando el ADN se ha replicado, los cromosomas están formados por dos brazos idénticos, llamados cromátidas. Cada cromátida contiene una copia del ADN replicado y el área donde se mantienen unidas las cromátidas se llama centrómero. Los centrómeros se pueden encontrar en cualquier lugar a lo largo del cromosoma, pero la posición es específica para cada cromosoma en particular. Los centrómeros más las dos cromátidas forman la estructura de un solo cromosoma.
La mitosis es el proceso en el que las células se reproducen dividiéndose para formar dos descendientes idénticos. La mitosis ocurre en la mayoría de las células y produce nuevas células para reemplazar las viejas o dañadas o para permitir que el organismo crezca. La meiosis solo ocurre en los órganos reproductores y es la forma en que se producen los gametos, los espermatozoides y los óvulos en los humanos. Los centrómeros juegan un papel importante tanto durante la mitosis como durante la meiosis.
La mitosis se compone de cuatro fases y al final de la primera, las copias duplicadas del ADN se forman con el centrómero uniendo las dos cromátidas idénticas. Al mismo tiempo, se forma un huso formado por microtúbulos de proteínas a través del núcleo. Durante la metafase, la segunda etapa de la mitosis, los cromosomas se alinean en la mitad del huso. Cada cromosoma está unido a un microtúbulo del huso en su centrómero.
Durante la profase, las cromátidas idénticas de cada cromosoma se separan. Los microtúbulos unidos a cada centrómero los empujan hacia los polos opuestos del núcleo. Después de que se ha dividido cada cromosoma, la célula se divide produciendo dos células idénticas con el ADN idéntico en cada una. Todas las células, excepto los gametos, tienen dos copias de cada cromosoma. Un cromosoma de cada par proviene del padre y otro de la madre. Estos cromosomas tienen la misma información genética, genes, que se encuentran en el mismo lugar y se denominan cromosomas homólogos.
La meiosis es básicamente una mitosis que ocurre dos veces dentro de la misma célula, con algunas diferencias específicas. Primero, durante la meiosis, los cromosomas homólogos se alinean a lo largo del huso. Cuando las fibras del huso se adhieren a los centrómeros, los cromosomas se separan. Se forman dos células, pero ahora solo tienen una copia de cada cromosoma, o la mitad del ADN.
La segunda división del ADN es idéntica a la mitosis. Los cromosomas se alinean a lo largo del ecuador del huso y cada microtúbulo se une a un centrómero de cada cromosoma. Las cromátidas son empujadas hacia los polos opuestos del núcleo y se forma una nueva célula. Como las cromátidas tienen copias idénticas del ADN, cada célula final tiene una única copia de cada cromosoma. El resultado final de la meiosis es la existencia de cuatro gametos con solo la mitad del ADN.