Cromosomi omologhi: patrimonio genetico che determina i caratteri somatici

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Cellule diploidi e cromosomi omologhi

I cromosomi omologhi costituiscono una coppia genetica praticamente identica a livello morfologico, ma che in realtà possiedono al loro interno informazioni differenti l’uno dall’altro. In questa sede cercheremo quindi di definirne le caratteristiche, andando a capire il loro meccanismo di formazione e la loro funzione all’interno del corpo umano.

Ma prima cerchiamo di chiarire alcuni concetti fondamentali della genetica, facendo una piccola digressione sul patrimonio cromosomico di cui ogni individuo è corredato e sulla sua formazione.

Che cosa sono i cromosomi?

Per cromosomi si intendono formazioni filamentose costituite da molecole di DNA, ossia acido  desossiribonucleico, una sostanza che contiene le informazioni genetiche che servono per lo sviluppo della maggioranza degli organismi viventi.

Ogni filamento di DNA è a sua volta formato lunghe sequenze di molecole nucleotidiche che contengono sostanze utili allo sviluppo cellulare e che possiedono una forma classica a doppia elica.

Un cromosoma è quindi formato da filamenti a doppia elica di DNA, che vanno ad aggregarsi tra loro in una forma variabile.

Il suo nome deriva dal fatto che è possibile identificarlo al microscopio solo mediante una specifica colorazione, da applicare durante la fase di meiosi e mitosi cellulare.

A che cosa servono?

La funzionalità dei cromosomi all’interno degli organismi viventi, e in particolare dell’essere umano, è quella di conservare, ed eventualmente trasmettere mediante riproduzione, le informazioni genetiche di una persona, in modo tale da permettere la sintesi delle proteine per tutta la durata del suo ciclo vitale.

Inoltre la loro funzione all’interno di un singolo individuo, mediante la fase di meiosi e mitosi cellulare, serve a trasmettere le informazioni alle cellule del proprio corpo, in modo da creare organi specializzati.

Morfologia.

Solitamente i cromosomi vengono rappresentati con una forma ad X, ma questo è un particolare caso di cromosoma duplicato, in cui si hanno due cromatidi uniti nel mezzo dal cosiddetto centromero, ossia la regione di contatto tra le parti filamentose dei due cromosomi.

Cellule diploidi e cromosomi omologhi.

Cromosomi

È proprio la morfologia dei cromosomi che è alla base della definizione di cromosoma omologo, che cercheremo di spiegare in maniera approfondita di seguito.

Negli organismi viventi dotati di cellule eucariotiche il corredo genetico può assumere due differenti forme, a seconda che la cellula sia aploide o diploide.

Nel primo caso il cromosoma è formato da un’unica coppia di filamento di DNA, mentre nel secondo si hanno due coppie di forma identica di materiale genetico. Essendo la cellula umana, e in particolar modo quelle responsabile dei caratteri somatici, di natura diploide, l’uomo possiede un corredo genetico formato da 23 coppie di cromosomi, ognuna delle quali è formata da due coppie identiche di DNA.

In questo caso si parla quindi di cromosomi omologhi, poiché questi possiedono la medesima morfologia, ma all’interno recano informazioni di carattere differente.

Cromosomi omologhi e caratteri somatici.

Anche questo particolare specifico assume una fondamentale importanza nella formazione dell’essere umano: infatti ogni coppia di filamento di DNA del nostro corredo genetico proviene da un singolo genitore, e reca con sé i caratteri dominanti o recessivi che andranno a formare i tratti somatici del nostro corpo.

Detto in altre parole, i cromosomi omologhi sono responsabili della formazione delle caratteristiche del nostro corpo, e punto per punto vanno a costruire un individuo che avrà nel suo corredo genetico 23 coppie di cromosomi ereditati dal padre e 23 dalla madre, per un totale di 46 coppie cromosomiche.

Per la precisione, le coppie di cromosomi omologhi sono 22 (definite anche autosomi), mentre l’ultima coppia cromosomica è quella che determina il sesso dell’individuo – XX per la femmina, XY per il maschio.

Cromosomi omologhi e leggi di Mendel.

Cromosomi omologhi

L’ereditarietà del materiale genetico è regolato dalle cosiddette leggi di Mendel, le quali stabiliscono il carattere dominante o recessivo di una certa caratteristica somatica.

Questo deriva proprio dal dal fatto che ogni coppia cromosomica possiede al suo interno materiale morfologicamente identico, il quale si dispone in maniera speculare. La posizione dei geni all’interno del cromosoma si definisce allele.

Ogni allele all’interno della catena cromosomica ha quindi la stessa forma del suo omologo, ma non reca le stesse informazioni: infatti il colore degli occhi, dei capelli, la forma del naso e delle labbra, così come tutti i tratti somatici dell’individuo in generale, sono presenti in forma duplice all’interno del cromosoma, in quanto una parte è di derivazione paterna, mentre l’altra proviene dalla madre.

Sarà la dominanza o la recessività di un alle rispetto ad un altro a definire se il nascituro avrà occhi azzurri piuttosto che marroni, la carnagione chiara o scura, i capelli ricci o lisci, biondi o castani, e così via per tutte le altre caratteristiche somatiche.

I cromosomi sessuali: l’unica coppia cromosomica di forma definita.

L’unica coppia cromosomica di natura non omologa all’interno del corredo cromosomico dell’individuo umano è quella che ne determina il sesso: infatti, come abbiamo già avuto modo di anticipare, la forma di un cromosoma maschile è del tipo XY, mentre quello femminile è del tipo XX.

Il carattere eterologo di questi cromosomi è quindi funzionale solo e unicamente alla determinazione del sesso: infatti è nel momento della fecondazione che lo spermatozoo maschile potrà recare o meno al suo interno il cromosoma Y, a seconda che ne sia o meno dotato.

Questo perché metà dei gameti prodotti dall’ maschile ne è sprovvisto.

Invece, dopo la replicazione del DNA, i cromosomi omologhi si duplicano cosicché si generano due cellule figlie diploidi. Per tal motivo i cromatidi fratelli praticamente sono identici e hanno il DNA perfettamente uguale.