O que são cromossomos homólogos? Neste artigo vamos explicar o que são e como estão estruturados Quer aprender com ainda mais facilidade?
Nós lidamos com cromossomos homólogos neste artigo. Vamos explicar-lhe o que se entende por cromossomas homólogos e para que servem. Este artigo faz parte da nossa seção de Biologia ou Genética.
Nas células do corpo de animais e plantas superiores, cada cromossomo está presente em duplicata (diplóide), e em algumas espécies de plantas também em versões múltiplas (poliplóides). Os cromossomos correspondentes combinam-se exatamente em termos de forma, estrutura e sequência das localizações dos genes – é por isso que falamos de cromossomos homólogos (semelhantes). No entanto, como os próprios genes podem existir em diferentes versões (alelos), os cromossomos homólogos geralmente não são idênticos.
Nas células do corpo de animais e plantas superiores, cada cromossomo está presente em duplicata (diplóide), e em algumas espécies de plantas também em versões múltiplas (poliplóides). Metade dos cromossomos vem do pai e a outra metade da mãe. Os cromossomos correspondentes se encaixam exatamente em termos de forma, estrutura e sequência de localização dos genes – é por isso que falamos de cromossomos homólogos (semelhantes). No entanto, como os próprios genes podem existir em diferentes versões (alelos), os cromossomos homólogos geralmente não são idênticos.
Um par de cromossomos homólogos contém cromossomos de comprimento, posição do gene e posição do centrômero semelhantes . Os cromossomos são moléculas importantes porque contêm DNA e instruções genéticas para direcionar todas as atividades celulares. Eles também carregam genes que determinam características individuais que podem ser herdadas através da reprodução.
Cromossomos homólogos simplesmente explicados
A informação genética de todo ser vivo está localizada nos cromossomos do núcleo da célula .
Um cromossomo pode ser entendido como uma longa fita dupla espiral – o DNA – que é enrolada em torno de proteínas de forma comprimida. Uma célula do corpo humano contém 46 desses cromossomos, com dois cromossomos sempre formando um par (= diplóide/duplo conjunto de cromossomos ).
Estes são os chamados cromossomos homólogos . Isso significa que eles combinam em tamanho, forma e sequência genética . Atenção : Eles não são idênticos! Um cromossomo em cada par vem do pai e o outro da mãe.
Na primeira fase da meiose , os cromossomos homólogos são separados uns dos outros para obter gametas como o óvulo ou o espermatozóide. Eles são a base da reprodução sexuada.
Uma definição para cromossomos homólogos é a seguinte:Definição de cromossomos homólogos
Homólogos (grego: homos “mesmo” e logos “significado”) Cromossomos são cromossomos que se parecem . Em uma célula do corpo humano, dois cromossomos são sempre homólogos e formam um par de cromossomos.
Os cromossomos são os portadores de fatores hereditários. Eles consistem em um fio de DNA e proteínas. Durante a divisão celular, os cromossomos aparecem em sua forma de transporte e são encurtados por sua espiralização. Como resultado, os fios de cromatina assumem uma forma claramente definida que pode ser vista ao microscópio de luz.
Homólogo significa “semelhante”, por exemplo, no sentido de um par homólogo de cromossomos .
O oposto de homólogo é heterólogo .
Pares de cromossomos homólogos significa que cada cromossomo está presente duas vezes em uma célula humana (conjunto diplóide de cromossomos). Cada cromossomo tem uma variante materna e paterna. Ao contrário das respectivas cromátides de um cromossomo de duas cromátides, os cromossomos homólogos não são idênticos.
Na meiose , os cromossomos homólogos se alinham de maneira caracteristicamente oposta para serem distribuídos às células filhas.
É importante distinguir entre os termos idêntico e homólogo. Cromossomos homólogos são semelhantes em padrão de bandas, comprimento e posição do centrômero. Eles codificam os mesmos genes , mas podem diferir em sua seqüência de nucleotídeos .
Acariótipo humano mostra o conjunto completo de cromossomos humanos. Cada célula humana contém 23 pares de cromossomos, ou no total 46. Cada par de cromossomos representa um conjunto de cromossomos homólogos. Durante a reprodução sexual, um cromossomo em cada par homólogo é doado pela mãe e o outro pelo pai. Em um cariótipo existem 22 pares de autossomos, ou cromossomos não sexuais, e um par de cromossomos sexuais . Os cromossomos sexuais em ambos os machos (X e Y) e fêmeas (X e X) são homólogos.
reprodução celular
Existem duas maneiras pelas quais uma célula pode se dividir e se multiplicar: mitose e meiose . A mitose copia exatamente uma célula e a meiose cria células únicas. Ambos os métodos de reprodução celular são necessários para sustentar a vida humana. A mitose permite que um zigoto se replique até que um humano se forme e a meiose produz os gametas que permitem a fertilização e, portanto, os zigotos em primeiro lugar.
Mitose
A divisão celular através da mitose replica as células para reparo e crescimento. Antes do início da mitose, os cromossomos são copiados para que, após a divisão, cada célula produzida retenha o número original de cromossomos (esse número é dobrado e depois reduzido à metade). Cromossomos homólogos se replicam formando cópias idênticas de cromossomos chamados cromátides irmãs .
Após a replicação, o DNA de fita simples torna-se fita dupla e se assemelha à conhecida forma de “X”. Eventualmente, à medida que uma célula continua a progredir através da mitose, as cromátides irmãs são separadas por fibras do fuso e distribuídas entre duas células filhas . Cada cromátide separada é considerada um cromossomo de fita simples completo. Os estágios da mitose são listados e explicados com mais detalhes abaixo.
- Interfase: Cromossomos homólogos replicam-se para formar cromátides irmãs.
- Prófase: as cromátides irmãs se movem em direção ao centro de uma célula.
- Metáfase: As cromátides irmãs se alinham com a placa metafásica no centro de uma célula.
- Anáfase: as cromátides irmãs são separadas e atraídas para pólos celulares opostos.
- Telófase: Os cromossomos são divididos em diferentes núcleos.
Depois que o citoplasma se divide durante a citocinese, o estágio final da mitose, duas células filhas são formadas com o mesmo número de cromossomos em cada célula. A mitose preserva o número de cromossomos homólogos.
Meiose
A meiose é o mecanismo de formação de gametas, que envolve um processo de divisão em duas etapas. Antes da meiose, os cromossomos homólogos se replicam para formar cromátides irmãs. Na prófase I, o primeiro estágio da meiose, as cromátides irmãs formam uma tétrade. Em estreita proximidade, cromossomos homólogos trocam aleatoriamente trechos de DNA em um processo chamado cruzamento .
Os cromossomos homólogos se separam durante a primeira divisão meiótica e as cromátides irmãs resultantesseparados durante a segunda divisão. No final da meiose, quatro células filhas diferentes são produzidas. Cada um deles é haplóide e contém apenas metade dos cromossomos da célula original. Os cromossomos resultantes têm o número correto de genes, mas alelos de genes diferentes
A meiose garante a variação genética através da recombinação genética via cruzamento de prófase e fusão aleatória de gametas em zigotos diplóides durante a fertilização.
Não disjunção e mutações
Durante a divisão celular, ocasionalmente surgem problemas que levam à divisão celular defeituosa. Estes geralmente afetam significativamente o resultado da reprodução sexual, se os problemas estão presentes nos próprios gametas ou nas células que os produzem.
não-disjunção
A falha dos cromossomos em se separar durante a mitose ou meiose é chamada de não disjunção . Se não ocorrer disjunção na primeira divisão meiótica, os cromossomos homólogos permanecem pareados. Isso resulta em duas células filhas com um conjunto extra de cromossomos e duas células filhas sem cromossomos. A não disjunção também pode ocorrer na meiose II quando as cromátides irmãs não se separam antes da divisão celular. A fertilização desses gametas resulta em indivíduos com muitos ou poucos cromossomos.
A não disjunção é muitas vezes fatal ou leva a defeitos congênitos. Na não-disjunção da trissomia, cada célula contém um cromossomo extra (para um total de 47 em vez de 46). A trissomia ocorre na síndrome de Down, onde o cromossomo 21 tem um cromossomo inteiro ou parcial extra. A monossomia é um tipo de não disjunção em que há apenas um cromossomo
cromossomos sexuais
Os cromossomos sexuais também podem sofrer de não-disjunção. A síndrome de Turner é uma forma de monossomia em que as mulheres têm apenas um cromossomo X. Homens com síndrome XYY têm um cromossomo sexual Y extra em outro exemplo de trissomia. A não disjunção em cromossomos sexuais normalmente tem consequências menos graves do que a não disjunção em cromossomos autossômicos, mas ainda afeta a qualidade de vida de um indivíduo.
Mutações cromossômicas
Mutações cromossômicas podem afetar cromossomos homólogos e não homólogos. Uma mutação de translocação é um tipo de mutação em que um pedaço de um cromossomo se quebra e se une a outro cromossomo. Mutação de translocação entre cromossomos não homólogos não deve ser confundida com cruzamento entre cromossomos homólogos ou regiões de cromossomos . Deleção, perda de material genético e duplicação, supercópia de material genético são outras mutações cromossômicas comuns.
Explicação dos cromossomos homólogos
A fita de DNA em um único cromossomo pode ter vários centímetros de comprimento. O núcleo da célula – no qual os cromossomos estão presentes – tem um diâmetro de cerca de 10 µm. Um cromossomo consiste (antes da divisão) de duas cromátides que são conectadas por um centrômero. O gráfico a seguir mostra a estrutura:
O termo cromossomo homólogo refere-se a um cromossomo que tem a mesma forma e sequência de genes que outro cromossomo. Cada célula diplóide tem um conjunto de cromossomos homólogos – um do pai e outro da mãe. As exceções são os cromossomos sexuais masculinos, que são chamados de cromossomos heterólogos. Cromossomos homólogos podem formar pares de cromossomos.
Construção de cromossomos homólogos
Como todos os cromossomos, os cromossomos homólogos consistem em uma longa fita de DNA enrolada em proteínas.
Estrutura geral dos cromossomos
Os cromossomos são formados a partir de DNA altamente comprimido . O DNA foi enrolado e dobrado, eventualmente formando um fio mais espesso de cromatina . Isso também faz um loop e forma a fibra que agora representa o cromossomo. Um cromossomo consiste em duas cromátides. Um nucleotídeo consiste em dois braços cromossômicos. Esses dois nucleotídeos estão ligados por um centrômero .
Características estruturais do cromossomo homólogo
Todos os cromossomos têm essa estrutura geral. Dois sempre formam um par. Os cromossomos dentro de um par são os cromossomos homólogos. Um cromossomo do par vem da mãe e outro do pai. Os cromossomos homólogos têm a mesma forma e estrutura e a mesma sequência de genes nos braços cromossômicos.
No entanto, esses genes podem ser expressos de maneira diferente, por exemplo, devido a diferentes sequências de bases. Por exemplo, genes que codificam a cor do cabelo ou o grupo sanguíneo . Por exemplo, o cromossomo de sua mãe diz que a cor do cabelo é loira, mas o cromossomo de seu pai diz castanho.
Dois cromossomos homólogos sempre têm a mesma sequência de genes e sua estrutura. Mas os cromossomos de diferentes pares são muito diferentes. A diferença não está apenas nos genes, mas também na estrutura, que varia de acordo com a posição do centrômero.
Dependendo de onde este centrômero está localizado, são formados braços cromossômicos de diferentes comprimentos. Se o centrômero estiver no meio, todos os quatro braços cromossômicos têm o mesmo comprimento. Esses cromossomos são metacêntricos (localizados no centro).
O segundo tipo é o cromossomo subcêntrico . O centrómero situa-se entre o meio e o fim do braço cromossómico, ou seja, divide o cromossoma aproximadamente 1:3.
Se o centrômero estiver em uma extremidade do cromossomo, são formados braços muito curtos e muito longos. Você pode chamar esse cromossomo de acrocêntrico .
Cromossomos homólogos são todos os pares de autossomos, ou seja, todos os pares de cromossomos do corpo e os gonossomas (cromossomos sexuais) de um indivíduo do sexo feminino . Eles têm dois cromossomos X como gonossomas.
Durante a meiose , os pares de cromossomos se organizam lado a lado em uma linha, o chamado plano equatorial, e são então distribuídos para os núcleos das células filhas recém-formadas .
Cromossomos não homólogos
Os gonossomas de um homem não são cromossomos homólogos. Um homem tem um cromossomo X e um cromossomo Y. Estes diferem em sua forma, estrutura e arranjo dos genes. Esses cromossomos não homólogos também podem ser referidos como cromossomos heterólogos (não uniformes).
recombinação homóloga
A recombinação é a troca de informações genéticas entre os cromossomos . Se a recombinação ocorre entre cromossomos homólogos, é uma recombinação homóloga . Essa troca ocorre, por exemplo, para reparar cromossomos defeituosos ou quebrados.
Se um cromossomo é danificado (por exemplo, por uma mutação ), a parte danificada é cortada e reparada pela enzima recombinase . O homólogo O cromossomo irmão (= cromossomo do mesmo par) serve como molde para o reparo. A sequência de bases reparada é agora “colada” de volta ao cromossomo pelas recombinases.
Crossing over
Crossing over é um processo no qual sequências de bases são trocadas entre cromossomos homólogos . Isso leva a um aumento na variabilidade dos genes. Esse cruzamento é o que faz com que uma criança carregue traços de ambos os pais. Sem essa troca genética, a criança teria apenas as características de um dos pais.
Para entender o processo exato de cruzamento passo a passo, nosso vídeo é a coisa certa para você!