QUAL È L'INVOLUCRO CROMOSOMICO? (CON ESEMPI) - BIOLOGIA - 2025

La dotazione cromosomica, il complemento cromosomico o il set cromosomico definisce il numero totale di cromosomi che rappresentano il genoma di ciascuna specie. Ogni organismo vivente è costituito da cellule che hanno un numero caratteristico di cromosomi.

Quelli che contengono un doppio complemento di cromosomi si dice che siano diploidi ("2n"). Quelli che contengono un singolo set cromosomico ('n') si dice che siano aploidi.

Cromosomi A da un essere umano di sesso femminile. Tratto da wikimedia.org

La dotazione cromosomica rappresenta il numero totale di molecole di DNA in cui sono inscritte tutte le informazioni genetiche che definiscono una specie. Negli organismi a riproduzione sessuale, le cellule somatiche "2n" hanno due copie di ciascun cromosoma somatico.

Se il sesso è definito cromosomicamente, hanno anche una coppia sessuale. Le cellule sex 'n', o gameti, hanno un solo cromosoma per ogni coppia.

Nell'uomo, ad esempio, il complemento cromosomico di ogni cellula somatica è 46. Cioè, 22 coppie autosomiche più una coppia sessuale. Nei gameti della specie, ciascuno di essi ha quindi un set cromosomico di 23 cromosomi.

Quando parliamo della dotazione cromosomica di una specie ci riferiamo strettamente all'insieme dei cromosomi di una serie che chiamiamo A. In molte specie esiste un'altra serie di cromosomi soprannumerari che si chiama B.

Questo non deve essere confuso con i cambiamenti di ploidia, che comportano cambiamenti nel numero dei cromosomi della serie A.

I cromosomi che definiscono una specie

Dagli anni '20 si sapeva che il numero di cromosomi per specie non sembrava essere stabile. L'insieme stabile e standard di cromosomi di una specie era chiamato serie A. I cromosomi soprannumerari, che non erano copie di quelli della serie A, erano chiamati serie B.

Dal punto di vista evolutivo, un cromosoma B deriva da un cromosoma A, ma non è la sua copia. Non sono essenziali per la sopravvivenza della specie e presentano solo alcuni individui della popolazione.

Possono esserci variazioni nel numero di cromosomi (aneuploidia) o nel pieno complemento dei cromosomi (euploidia). Ma si riferirà sempre ai cromosomi della serie A. Questo numero o dotazione cromosomica, della serie A, è quello che definisce cromosomicamente la specie.

Una cellula aploide di una certa specie contiene un complemento cromosomico. Un diploide ne contiene due e un triploide ne contiene tre. Un complemento cromosomico contiene e rappresenta il genoma della specie.

Pertanto, altri due o tre complementi non fanno una specie diversa: rimane la stessa. Anche nello stesso organismo possiamo osservare cellule aploidi, diploidi e poliploidi. In altre condizioni questo può essere anormale e portare alla comparsa di difetti e malattie.

Ciò che definisce una specie è il suo genoma, distribuito in tanti cromosomi A quanti sono i suoi individui. Questo numero è caratteristico della specie, che può essere, ma non la sua informazione, identica a quella di un'altra.

Cambiamenti nel numero di cromosomi

Abbiamo già visto come negli individui di certe specie alcune cellule possano avere solo una o due dotazioni cromosomiche. Cioè, il numero di complementi cromosomici varia, ma il genoma è sempre lo stesso.

L'insieme di cromosomi che definisce una specie e i suoi individui viene analizzato attraverso i loro cariotipi. I tratti cariotipici degli organismi, soprattutto in numero, sono particolarmente stabili nell'evoluzione e definizione delle specie.

Tuttavia, in alcune specie, tra specie affini e in particolari individui, potrebbero esserci cambiamenti significativi nella composizione cromosomica.

Forniremo alcuni esempi qui che non sono correlati ai cambiamenti nella ploidia discussi in altri articoli.

-Cambiamenti a livello di lignaggi evolutivi

La regola biologica è che esiste un conservatorismo cromosomico che garantisce gameti vitali tramite meiosi e fecondazione riuscita durante la fecondazione.

Gli organismi della stessa specie, specie dello stesso genere, tendono a conservare la loro dotazione cromosomica. Questo può essere osservato anche in intervalli tassonomici più elevati.

Lepidotteri

Diverse specie dell'ordine i lepidotteri tendono a mantenere la stessa dotazione cromosomica. pixnio.com

Tuttavia, ci sono molte eccezioni. Nei lepidotteri, ad esempio, si osservano gli estremi di entrambi i casi. Questa famiglia di insetti include organismi che chiamiamo collettivamente farfalle.

Tuttavia, i lepidotteri rappresentano uno dei gruppi di animali più diversi. Ci sono più di 180.000 specie raggruppate in non meno di 126 famiglie.

La maggior parte delle famiglie dell'ordine ha un set cromosomico modale di 30 o 31 cromosomi. In altre parole, l'ordine, nonostante il gran numero di specie che include, è abbastanza conservativo nella dotazione cromosomica. Tuttavia, in alcuni casi, è vero anche il contrario.

La famiglia Hesperiidae dell'ordine dei lepidotteri contiene circa 4.000 specie. Ma al suo interno troviamo taxa con numeri modali, ad esempio, 28, 29, 30 o 31 cromosomi. In alcune delle loro tribù, tuttavia, si trovano variazioni da 5 a 50 cromosomi per specie.

All'interno della stessa specie è anche comune trovare variazioni nel numero di cromosomi tra gli individui. In alcuni casi è attribuibile alla presenza di cromosomi B.

Ma in altri, sono variazioni dei cromosomi A. Nella stessa specie, si possono trovare individui con numeri aploidi che variano tra 28 e 53 cromosomi.

-Cambiamenti a livello di cella dello stesso individuo

Poliploidia somatica

Nel mondo dei funghi, è abbastanza comune trovare cambiamenti nel numero di copie dei cromosomi dovuti a cambiamenti ambientali. Questi cambiamenti possono interessare un particolare cromosoma (aneuploidia) o l'intero insieme di cromosomi (euploidia).

Questi cambiamenti non coinvolgono la divisione cellulare meiotica. Questa considerazione è importante perché mostra che il fenomeno non è il prodotto di una qualche distorsione ricombinante.

Al contrario, la plasticità genomica dei funghi in generale, spiega così la loro sorprendente adattabilità alle più svariate circostanze di vita.

Questa miscela eterogenea di tipi di cellule con differenti ploidie nello stesso individuo è stata osservata anche in altri organismi. L'essere umano non ha solo cellule diploidi (che sono quasi tutte) e gameti aploidi. In effetti, esiste una miscela di diploidi e poliploidi nelle popolazioni di epatociti e megacariociti in modo normale.

Cancro

Una delle caratteristiche distintive dello sviluppo del cancro è l'instabilità cromosomica. Le popolazioni cellulari possono essere trovate nel cancro con pattern cariotipici eterogenei complessi.

Cioè, un individuo ha un cariotipo normale nelle sue cellule somatiche durante la sua vita. Ma lo sviluppo di un particolare cancro è associato a un cambiamento nel numero e / o nella morfologia dei suoi cromosomi.

I cambiamenti numerici portano alla condizione aneuploide delle cellule che hanno perso alcuni cromosomi. Nello stesso tumore possono esserci cellule aneuploidi per diversi cromosomi.

Altre alterazioni del numero possono portare a duplicazioni di un cromosoma omologa, ma non dell'altro membro della coppia.

Oltre a contribuire alla progressione del cancro, questi cambiamenti complicano le terapie volte ad attaccare la malattia. Le cellule non sono più, nemmeno genomicamente parlando, le stesse.

Il contenuto delle informazioni e la sua organizzazione sono diversi e anche i modelli di espressione dei geni sono cambiati. Inoltre, in ogni tumore può esserci una miscela di modelli di espressione, diversi per identità e grandezza.

Riferimenti

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