Una Definición Genética de Cromosomas Homólogos

Un par de cromosomas homólogos contiene cromosomas de longitud, posición génica y ubicación del centrómero similares. Los cromosomas son moléculas importantes porque contienen ADN e instrucciones genéticas para la dirección de toda la actividad celular. También portan genes que determinan rasgos individuales que pueden heredarse a través de la reproducción.

Cariotipo Humano

A el cariotipo humano muestra el conjunto completo de cromosomas humanos. Cada célula humana contiene 23 pares de cromosomas o 46 en total. Cada par de cromosomas representa un conjunto de cromosomas homólogos. Durante la reproducción sexual, un cromosoma de cada par homólogo es donado por la madre y el otro por el padre. En un cariotipo, hay 22 pares de autosomas o cromosomas no sexuales y un par de cromosomas sexuales. Los cromosomas sexuales tanto en hombres (X e Y) como en mujeres (X y X) son homólogos.

Reproducción Celular

Hay dos formas en que una célula puede dividirse y reproducirse y estas son la mitosis y la meiosis. La mitosis copia exactamente una célula y la meiosis crea células únicas. Ambos métodos de reproducción celular son necesarios para mantener la vida humana. La mitosis permite que un cigoto se replique hasta que se forma un ser humano y la meiosis produce los gametos que hacen posible la fertilización, y por lo tanto los cigotos, en primer lugar.

Mitosis

La división celular por mitosis replica las células para su reparación y crecimiento. Antes de que comience la mitosis, los cromosomas se copian para que cada célula producida retenga el número original de cromosomas después de la división (este número se duplica y luego se reduce a la mitad). Los cromosomas homólogos se replican formando copias idénticas de cromosomas llamadas cromátidas hermanas.

Después de la replicación, el ADN monocatenario se vuelve bicatenario y se asemeja a la forma familiar de "X". A medida que una célula progresa más a través de la mitosis, las cromátidas hermanas se separan finalmente por fibras fusiformes y se distribuyen entre dos células hijas. Cada cromátida separada se considera un cromosoma monocatenario completo. Las etapas de la mitosis se enumeran y explican con más detalle a continuación.

• Interfase: Los cromosomas homólogos se replican para formar cromátidas hermanas.
• Profase: Las cromátidas hermanas migran hacia el centro de una célula.
• Metafase: Las cromátidas hermanas se alinean con la placa de metafase en el centro de una célula.
• Anafase: Las cromátidas hermanas se separan y se tiran hacia polos celulares opuestos.
• Telofase: Los cromosomas se separan en núcleos distintos.

Después de que el citoplasma se divide durante la citocinesis, la etapa final de la mitosis, se forman dos células hijas con el mismo número de cromosomas en cada célula. La mitosis preserva el número de cromosomas homólogos.

Meiosis

La meiosis es el mecanismo de formación de gametos que implica un proceso de división en dos etapas. Antes de la meiosis, los cromosomas homólogos se replican para formar cromátidas hermanas. En la profase I, la primera etapa de la meiosis, las cromátidas hermanas se emparejan para formar una tétrada. Mientras están muy cerca, los cromosomas homólogos intercambian secciones de ADN al azar en un proceso llamado cruce.

Los cromosomas homólogos se separan durante la primera división meiótica y la hermana resultante las cromátidas se separan durante la segunda división. Al final de la meiosis, se producen cuatro células hijas distintas. Cada uno de estos es haploide y contiene solo la mitad de los cromosomas de la célula original. Los cromosomas resultantes tienen el número correcto de genes pero alelos de genes diferentes.

La meiosis garantiza la variación genética a través de la recombinación genética a través del cruce de profase y la fusión aleatoria de gametos en cigotos diploides durante la fertilización.

No Disyunción y Mutaciones

Ocasionalmente surgen problemas en la división celular que conducen a una división celular inadecuada. Estos generalmente afectan significativamente el resultado de la reproducción sexual, ya sea que los problemas estén presentes en los gametos mismos o en las células que los producen.

No Disyunción

La falla de los cromosomas para separarse durante la mitosis o la meiosis se llama no disyunción. Cuando se produce la no disyunción en la primera división meiótica, los cromosomas homólogos permanecen emparejados. Esto da como resultado dos células hijas con un conjunto adicional de cromosomas y dos células hijas sin cromosomas en absoluto. La no disyunción también puede ocurrir en la meiosis II cuando las cromátidas hermanas no se separan antes de la división celular. La fertilización de estos gametos produce individuos con demasiados o no suficientes cromosomas.

La no disyunción a menudo es fatal o de lo contrario produce defectos de nacimiento. En la no disyunción por trisomía, cada célula contiene un cromosoma adicional (para un total de 47 en lugar de 46). La trisomía se observa en el síndrome de Down, donde el cromosoma 21 tiene un cromosoma completo o parcial adicional. La monosomía es un tipo de no disyunción en la que solo está presente un cromosoma

Cromosomas Sexuales

Los cromosomas sexuales también pueden sufrir de no disyunción. El síndrome de Turner es una forma de monosomía que hace que las mujeres tengan solo un cromosoma X. Los hombres con síndrome XYY tienen un cromosoma sexual Y adicional en otro ejemplo de trisomía. La no disyunción en los cromosomas sexuales generalmente tiene consecuencias menos graves que la no disyunción en los cromosomas autosómicos, pero aún afecta la calidad de vida de un individuo.

Mutaciones Cromosómicas

Las mutaciones cromosómicas pueden afectar tanto a los cromosomas homólogos como a los no homólogos. Una mutación por translocación es un tipo de mutación en la que una parte de un cromosoma se desprende y se une a otro cromosoma. Mutación de translocación entre no homólogo los cromosomas no deben confundirse con el cruce entre homólogos cromosomas o regiones de cromosomas. La deleción, la pérdida de material genético, y la duplicación, la copia excesiva de material genético, son otras mutaciones cromosómicas comunes.