Cromosomi omologhi: a cosa servono?

I cromosomi omologhi possono essere difficili da capire. Ecco perchè.

Ti sei mai chiesto perché i fratelli sembrano diversi anche con gli stessi genitori, ad eccezione dei gemelli identici? È a causa della genetica, in particolare dei cromosomi omologhi.

Cosa sono i cromosomi omologhi?

In primo luogo, i cromosomi sono filamenti filiformi situati nei nuclei delle cellule negli organismi eucarioti come piante e animali. Il termine deriva dalle parole greche “colore” (chroma) e “corpo” (soma). Mettile insieme: ti ritroverai i cromosomi!

I cromosomi sono chiamati così perché sono strutture cellulari o corpi che sono fortemente colorati quando vengono utilizzate colorazioni specifiche per identificarli al microscopio. Queste strutture sono costituite da DNA che contiene informazioni genetiche specifiche che sono uniche per ogni individuo.

I cromosomi omologhi sono un tipo specifico di cromosoma. Sono essenzialmente due pezzi di DNA che portano lo stesso insieme di geni nello stesso ordine, uno dalla madre e uno dal padre. Durante la riproduzione, i cromosomi omologhi vengono separati e distribuiti alla prole attraverso un processo chiamato meiosi. Ciò garantisce che ogni figlio erediti una combinazione unica di geni da entrambi i genitori, promuovendo la diversità genetica all’interno di una popolazione.Coppie di cromosomi omologhi. Illustrazione di Bioninja-

Qual’è l’origine dei cromosomi omologhi

Negli organismi che si riproducono, il corredo genetico di una persona proviene da entrambi i genitori. Durante la fecondazione, i cromosomi di ciascun genitore si accoppiano, formando cromosomi omologhi.

Sebbene provengano da fonti diverse, i cromosomi omologhi condividono dimensioni, modelli e posizioni geniche simili, ma con alcune variazioni. Ad esempio, un particolare gene per il colore degli occhi potrebbe trovarsi nella stessa posizione su entrambi i cromosomi, ma uno potrebbe avere il gene per gli occhi verdi e l’altro per gli occhi marroni, ereditati dai genitori. Queste variazioni geniche sono chiamate alleli.

Per trasmettere tratti genetici da una generazione all’altra, i cromosomi omologhi devono essere duplicati durante la replicazione cellulare in modo da poter produrre nuove cellule identiche. Gli omologhi (cromosomi omologhi) sono essenziali nel processo di divisione cellulare (meiosi e mitosi) perché consentono la ricombinazione e la segregazione casuale (distribuzione in cellule separate) del materiale genetico di entrambi i genitori che alla fine si uniranno nella cellula della prole. 

Durante il processo di meiosi che produce cellule riproduttive, gli omologhi si separano prima della riproduzione. Mentre durante la normale divisione (mitosi) il numero di cromosomi prima raddoppia in modo che le cellule figlie siano identiche all’originale, nella meiosi i cromosomi omologhi vengono separati durante la divisione in modo tale che lo sperma e gli ovuli contengano solo la metà di un set genetico totale. Ciò impedisce al numero di cromosomi di raddoppiare continuamente a ogni generazione. Questo è un processo cruciale poiché i problemi di segregazione possono portare a problemi di fertilità, morte dell’embrione, difetti alla nascita e persino cancro. 

Normalmente noi umani abbiamo 46 cromosomi, o 23 coppie. Di queste 23 coppie, 22 hanno una forma unica e codificano per il tuo corredo fisico e genetico. L’ultimo determina il tuo sesso. Durante la meiosi, i cromosomi umani si riducono della metà, risultando in cellule sessuali che possiedono solo 23 cromosomi. Durante la fecondazione, questa cellula sessuale si abbinerà a un’altra cellula sessuale, che risulterà in una progenie di 46 cromosomi. 

Ciò sottolinea l’evento della segregazione cromosomica durante la meiosi. Per la maggior parte, i meccanismi cellulari interni controllano questo processo. Tuttavia, si verificano alcuni errori che hanno effetti collaterali negativi. Ad esempio, la non disgiunzione della coppia cromosomica 21 può portare ad avere copie extra che è nota dal punto di vista medico come trisomia 21 o sindrome di Down. Inoltre, ci sono altre anomalie che includono delezioni, duplicazioni e traslocazioni che hanno effetti sottostanti.

Funzioni dei cromosomi omologhi

I cromosomi omologhi svolgono una serie di importanti funzioni nel regno della genetica. Innanzitutto, queste coppie di cromosomi costituiscono la base della diversità genetica, un fattore cruciale per la sopravvivenza e l’adattamento delle popolazioni. Durante la riproduzione sessuale, i cromosomi omologhi si combinano in modo casuale. Questo crea profili genetici unici nella prole che assicura che gli organismi biologici abbiano una diversità virtualmente infinita.

Svolgono anche un ruolo in diversi processi genetici come la metafase  e l’anafase, dove essenzialmente consentono la ricombinazione e la segregazione casuale del materiale genetico.

Quindi, in un certo senso, i cromosomi omologhi mantengono l’identità della specie: trasportando informazioni genetiche specifiche da entrambi i genitori, i cromosomi omologhi aiutano a mantenere le caratteristiche distinte di una specie e impediscono la fusione di tratti di specie diverse durante la riproduzione.

Vedi anche:Gli scienziati scoprono che i cromosomi sono fluidi

Conclusione

Questo articolo può essere un po’ difficile da capire se è una delle tue prime incursioni nella genetica, quindi ecco il succo di ciò che fanno i cromosomi omologhi:

• I cromosomi omologhi sono coppie di cromosomi, con uno per ciascun genitore.
• Hanno dimensioni, modelli di bande e posizioni geniche simili.
• I cromosomi omologhi contengono gli stessi geni, ma possono avere alleli diversi (varianti geniche).
• Gli alleli possono portare a variazioni nei tratti, come il colore degli occhi o il gruppo sanguigno.
• Durante la riproduzione sessuale, i cromosomi omologhi subiscono un processo chiamato ricombinazione.
• La ricombinazione comporta lo scambio di materiale genetico tra i cromosomi accoppiati.
• La variazione genetica tra la prole è il risultato della ricombinazione.
• I cromosomi omologhi svolgono un ruolo cruciale nel determinare i tratti unici di un individuo.
• Le coppie di cromosomi omologhi sono presenti nelle cellule diploidi, che contengono due set di cromosomi.
• Nell’uomo ci sono 23 coppie di cromosomi omologhi, per un totale di 46 cromosomi.

La linea di fondo

In conclusione, i cromosomi omologhi sono un aspetto vitale della genetica. Fungono da ponte tra le generazioni, consentendo l’ereditarietà dei tratti e la conservazione dell’identità delle specie. Inoltre, il loro coinvolgimento nella ricombinazione garantisce la variazione genetica, che è essenziale per l’adattamento, l’evoluzione e la sopravvivenza globale delle specie in ambienti mutevoli .

Contribuiscono alla diversità genetica e offrono preziose informazioni sui meccanismi che danno forma al variegato arazzo della vita sul nostro pianeta.

Immagine Credit Public Domain.

Fonte:ZMEScience