Vés al contingut

Cromosoma: diferència entre les revisions

Modifica els enllaços
De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Exploració interactiva de l'historial
← Edició anteriorEdició següent →
Contingut suprimit Contingut afegit
VisualWikitext
Línia 915: Línia 915:
[[Imatge:Polyten chromosome.jpg|thumb|left|Cromosoma politènic d'una glàndula salival.]]
[[Imatge:Polyten chromosome.jpg|thumb|left|Cromosoma politènic d'una glàndula salival.]]
[[Imatge:Drosophila polytene chromosomes 2.jpg|thumb|Cromosoma politènic de la [[drosophila melanogaster]]. La imatge va ser obtinguda mitjançant un [[microscopi de contrast de fase]]. El cromocentre es troba en l'angle superior dret. La fletxa assenyala l'extrem del cromosoma X. La imatge ampliada (B) mostra les bandes i les interbandas amb més detall.]]
[[Imatge:Drosophila polytene chromosomes 2.jpg|thumb|Cromosoma politènic de la [[drosophila melanogaster]]. La imatge va ser obtinguda mitjançant un [[microscopi de contrast de fase]]. El cromocentre es troba en l'angle superior dret. La fletxa assenyala l'extrem del cromosoma X. La imatge ampliada (B) mostra les bandes i les interbandas amb més detall.]]

Les cèl·lules de les glàndules salivals dels insectes de l'ordre dels dípters presenten nuclis que es troben en una interfase permanent. Durant el creixement i desenvolupament de les larves d'aquests insectes, la divisió cel·lular s'atura en alguns teixits però les cèl·lules continuen el seu creixement per increment del volum. Aquest procés passa, per exemple, en els [[tubs de Malpighi]], en les cèl·lules nutrícies dels [[ovari]]s, a l'epiteli intestinal i en les cèl·lules de les glàndules salivals. En les cèl·lules dels teixits esmentats, els cromosomes pateixen rondes repetides de duplicacions però sense separar-se, procés conegut com [[endomitosi]]. Això porta a la producció de cromosomes constituïts per diversos centenars o encara milers de brins. Durant aquest procés de politenizació o [[politenia]], els cromosomes incrementen tant la seva longitud com el seu diàmetre. De fet, la longitud dels cromosomes de la drosophila durant una metafase és de l'ordre de 7,5 μm mentre que el llarg total dels cromosomes en un nucli de les glàndules salivals és de voltant de 2.000 μm.<ref name=Panzera /><ref name=Ashburner1970>{{citation
| last = Ashburner | first = M.
| year = 1970
| title = Function and structure of polytene chromosomes during insect development
| journal = Adv Insect Physiol
| volume = 7
| issue = 1
| pages = 3S4
| url = http://books.google.co.uk/books?hl=en
}}</ref>

A més del canvi en la mida, els cromosomes politènics presenten altres dues característiques. En primer lloc, els cromosomes homòlegs estan associats entre si en tota la seva extensió. Aquesta condició, anomenada aparellament somàtic és pròpia de la mitosi de la majoria dels dípters.<ref name=Rudkin1972>{{citation
| last = Rudkin | first = G.T.
| year = 1972
| title = Replication in polytene chromosomes
| journal = Results Probl Cell Differ
| volume = 4
| pages = 59–85
| url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4198832
}}</ref> L'altra característica peculiar és que els cromosomes mostren un patró particular del bandeig transversal que consisteix en zones més fosques, anomenades bandes, que alternen amb zones clares, anomenades interbandes. Quan s'observen al microscopi òptic s'identifiquen com bandes fosques i clares transversals alternants.<ref>{{citation
| last = G.
| year = 1974
| title = The Relationship Between Genes and Polytene Chromosome Bands
| journal = Annual Reviews in Genetics
| volume = 8
| issue = 1
| pages = 51–62
| doi = 10.1146/annurev.ge.08.120174.000411
}}</ref> Tot i que la majoria de les bandes són contínues a través del cromosoma, altres apareixen com una sèrie de punts. Aquest bandeig és reproduïble de nucli a nucli, formant un patró constant de tal manera que els cromosomes poden ser identificats i manejats en tota la seva longitud. Hi ha aproximadament 5.000 bandes i 5000 interbandes en total en el genoma de la drosophila melanogaster. Degut a que el patró de bandeig que presenten els cromosomes politènics és un reflex constant de les seqüències d'ADN, les bandes serveixen com a marcadors per localitzar diverses característiques genètiques (lloc dels gens, o canvis en el genoma degut a reordenaments cromosòmics, per exemple delecions, duplicacions de bandes i translocacions)<ref name=Lewis1954>{{citation
| last = Lewis | first = E.B.
| year = 1954
| title = The Theory and Application of a New Method of Detecting Chromosomal Rearrangements in Drosophila
| journal = The American Naturalist
| volume = 88
| issue = 841
| pages = 225
| doi = 10.1086/281833
}}</ref><ref>{{citation
| last = C.A.
| year = 1971
| title = The Genetic Organization of Chromosomes
| journal = Annual Reviews in Genetics
| volume = 5
| issue = 1
| pages = 237–256
| doi = 10.1146/annurev.ge.05.120171.001321
}}</ref> i s'han utilitzat en diversos estudis genètics i evolutius.<ref name=Gunderina2005>{{citation
| last1 = Gunderina | first1 = L.I.
| last2 = Kiknadze | first2 = I.I.
| last3 = Istomina | first3 = A.G.
| last4 = Gusev | first4 = V.D.
| last5 = Miroshnichenko | first5 = L.A.
| year = 2005
| title = Divergence of the polytene chromosome banding sequences as a reflection of evolutionary
| journal = Russian Journal of Genetics
| volume = 41
| issue = 2
| pages = 130–137
| doi = 10.1007/s11177-005-0036-6
| url = http://www.springerlink.com/index/H5457R0UN5025585.pdf
}}</ref><ref name=Gunderina2005b>Gunderina, L. I. (2005) Divergence patterns of banding sequences in different polytene chromosome arms reflect relatively independent evolution of different genome components. Russian Journal of Genetics 41(4)</ref><ref name=Coluzzi2002>{{citation
| last1 = Coluzzi | first1 = Mario
| last2 = Sabatini | first2 = Adriana
| last3 = Della Torre | first3 = Alessandra
| last4 = Di Deco | first4 = Maria Angela
| last5 = Petrarca | first5 = Vincenzo
| year = 2002
| title = A Polytene Chromosome Analysis of the Anopheles gambiae Species Complex
| journal = Science
| volume = 298
| issue = 5597
| pages = 1415–1418
| doi = 10.1126/science.1077769
| url = http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/298/5597/1415
| pmid = 12364623
}}</ref>
<ref name=Moltó1987>{{citation
| last1 = Moltó | first1 = M.D.
| last2 = Frutos | first2 = R.
| last3 = Martinez-sebastián | first3 = M.J.
| year = 1987
| title = The banding pattern of polytene chromosomes of Drosophila guanche compared with that of D.
| journal = Genetica
| volume = 75
| issue = 1
| pages = 55–70
| doi = 10.1007/BF00056033
| url = http://www.springerlink.com/index/JHWN015824554250.pdf
}}</ref><ref name=Zhao1998>{{citation
| last1 = Zhao | first1 = J.T.
| last2 = Frommer | first2 = M.
| last3 = Sved | first3 = J.A.
| last4 = Zacharopoulou | first4 = A.
| year = 1998
| title = Mitotic and polytene chromosome analyses in the Queensland fruit fly, ''Bactrocera tryoni'' (Diptera: Tephritidae)
| journal = GENOME
| volume = 41
| pages = 510–526
| doi = 10.1139/gen-41-4-510
| url = http://article.pubs.nrc-cnrc.gc.ca/RPAS/RPViewDoc?_handler_=HandleInitialGet
}}</ref>


== Vegeu també ==
== Vegeu també ==

Revisió del 16:39, 27 jul 2009

Aquest article o secció s'està elaborant i està inacabat. Un viquipedista hi està treballant i és possible que trobeu defectes de contingut o de forma. Comenteu abans els canvis majors per coordinar-los. Aquest avís és temporal: es pot treure o substituir per {{incomplet}} després d'uns dies d'inactivitat.
Vista general de les cèl·lules en un àpex d'arrel de ceba (Allium cepa), observat amb 800 augments. (a) Cèl·lula sense dividir, la xarxa de la cromatina i el nuclèol intensament tenyit; (b) Nuclis preparats per a la divisió cel·lular, es pot observar que la cromatina s'ha condensat; (c) Cèl·lules en diferents estadis de divisió mitòtic, es poden observar que la cromatina s'ha acabat de condensar i s'han format els cromosomes.

En biologia, s'anomena cromosoma (del grec χρώμα, -τος chroma, color i σώμα, -τος soma,, cos o element) cada un dels petits cossos en forma de bastonets què s'organitzen en la cromatina del nucli cel·lular durant les divisions cel·lulars (mitosi i meiosi). La cromatina és un material microscòpic que porta la informació genètica dels organismes eucariotes i està constituïda per ADN associat a proteïnes especials anomenades histones. Aquest material es troba al nucli de les cèl·lules eucariotes i es visualitza com una embolic de fils prims. Quan el nucli cel·lular comença el procés de divisió (cariocinesi), aquesta embolic de fils inicia un fenomen de condensació progressiu que finalitza en la formació d'entitats discretes i independents: els cromosomes. Per tant, cromatina i cromosoma són dos aspectes morfològicament diferents d'una mateixa entitat cel·lular.[1]

Diagrama d'un cromosoma duplicat i condensat (en metafase mitòtica). (1) Cromàtida, cada una de las partes idèntiques d'un cromosoma després de la duplicació de l'ADN. (2) Centròmer, el lloc del cromosoma en el qual ambdues cromàtides es toquen. (3) Braç curt. (4) Braç llarg.

Quan s'examinen amb detall durant la mitosi, s'observa que els cromosomes presenten una forma i una mida característica. Cada cromosoma té una regió condensada, o constreta, anomenada centròmer, que confereix l'aparença general de cada cromosoma i que permet classificar-los segons la posició del centròmer al llarg del cromosoma. Una altra observació que es pot fer és que el nombre de cromosomes dels individus de la mateixa espècie és constant (En aquells individus sans). En la majoria dels individus eucariotes els seus cromosomes estan organitzats en 2n, és a dir que tenen dues còpies de cada cromosoma. Quan s'examina la longitud d'aquests cromosomes i la situació del centròmer sorgeix el segon tret general: per a cada cromosoma amb una longitud i una posició del centròmer determinada existeix altre cromosoma amb trets idèntics, o sigui, gairebé tots els cromosomes es troben formant parelles. Els membres de cada parell s'anomenen cromosomes homòlegs.

Mapa citogenètic o cariograma d'una nena abans de neixer, resultat d'una amniocentesi a la seva mare.

A la figura de la dreta es presenten tots els cromosomes mitòtics d'una nena, ordenats per parelles homòlogues i per la seva longitud, és del que s'anomena cariotip. Es pot observar que en aquest cariotip hi ha 46 cromosomes (o sigui, 2n = 46) que és el número cromosòmic de l'espècie humana. Es pot advertir, també, que cada cromosoma té una estructura doble, amb dues cromàtiques germanes que jeuen paral·leles entre si i unides per un únic centròmer. Durant la mitosi les cromàtiques germanes, que són idèntiques, se separen una de l'altra cap a dues noves cèl·lules. Les parelles de cromosomes homòlegs que s'observen en la imatge tenen, a més, una semblança genètica fonamental: presenten els mateixos gens situats en els mateixos llocs al llarg del cromosoma (com llocs s'anomenen locus o loci en plural).

Això indica que cada membre del parell de homòlegs porta informació genètica per a les mateixes característiques de l'organisme. En organismes amb reproducció sexual, un dels membres del parell de cromosomes homòlegs prové de la mare (a través de l'òvul) i l'altre del pare (a través de l'espermatozoide). Per això, i com a conseqüència de l'herència biparental, cada organisme diploide té dues còpies de cadascun dels gens, cadascuna ubicada en un dels cromosomes homòlegs.[1] Una excepció important en el concepte de parelles de cromosomes homòlegs és que en moltes espècies els membres d'una parella, els cromosomes que determinen el sexe o cromosomes sexuals, no tenen normalment la mateixa mida, igual situació del centròmer, la mateixa proporció entre els braços o, fins i tot, els mateixos locus. En la imatge es pot observar, per exemple, que el cromosoma Y (que determina el sexe masculí en humans) és de menor mida i no té la majoria dels locus que es troben en el cromosoma X.[1][2]

Història i definicions

Des d'un punt de vista etimològic, la paraula cromosoma prové del grec i significa "cos que es tenyeix", mentre que la paraula cromatina significa "substància que es tenyeix". Els cromosomes van ser observats en cèl·lules de plantes pel botànic suís Karl Wilhelm von Nägeli el 1842 i, independentment, pel científic belga Edouard Van Beneden en cucs del gènere Ascaris.[3][4] L'ús de drogues basofíliques (p.ex. les anilines) com a tècnica citològica per observar el material nuclear va ser fonamental per als descobriments posteriors. Així, el citòleg alemany Walther Flemming el 1882 va definir inicialment la cromatina com "la substància que constitueix els nuclis interfàsics i que mostra determinades propietats de la tinció".[5] Per tant, les definicions inicials de cromosoma i cromatina són purament citològiques. La definició biològica va arribar a principis del segle XX, amb el redescobriment de les Lleis de Mendel: tant la cromatina com el cromosoma constitueixen el material genètic organitzat. Per això, van ser fonamentals dels treballs de l'holandès Hugo de Vries (1848-1935), l'alemany Carl Correns (1894-1933) i l'austríac Erich von Tschermak-Seysenegg (1871-1962), els grups de recerca redescubrieren independentment les lleis de Mendel i associaren els factors genètics o gens als cromosomes.[6]

El primer investigador que va aïllar ADN va ser el suís Friedrich Miescher, entre 1868 i 1869, quan realitzava els seus estudis postdoctorals en el laboratori d'Ernst Felix Hoppa-Seyler (un dels fundadors de la bioquímica, la fisiologia i la biologia molecular) a Tübingen. Miescher estava analitzant la composició química del pus dels embenatges usats de l'hospital, per la qual cosa va aïllar nuclis i va comprovar que estaven formats per una única substància química molt homogènia, no proteica, a la qual va denominar nucleïna. No obstant això, va ser Richard Altmann el 1889 qui va encunyar el terme àcid nucleic, quan es va demostrar que la nucleïna tenia propietats àcides. En 1881, E. Zacharias va demostrar que els cromosomes estaven químicament formats per nucleïna, establint la primera associació entre les dades citològiques i bioquímiques.

Les primeres observacions de la divisió cel·lular (la mitosi, durant la qual la cèl·lula mare reparteix seus cromosomes entre les dues cèl·lules filles), es van realitzar entre 1879 i 1882 per Walther Flemming i Robert Feulgen, de forma independent, gràcies al desenvolupament de noves tècniques de tinció. L'associació entre herència i els cromosomes es fa poc després (1889) per August Weismann, de manera teòrica, gairebé intuïtiva. Però les primeres dades experimentals que van permetre a Walter Sutton[7] i Theodor Boveri[8] proposar que els "factors" de Mendel eren unitats físiques que es localitzen en els cromosomes (el que s'anomena sovint la teoria cromosòmica Boveri-Sutton) daten de 1902. Aquestes idees van romandre controvertides fins que Thomas Hunt Morgan va realitzar els experiments que avui es consideren clàssics sobre els trets genètics lligats al sexe, publicats en 1910, el que li va valer el Premi Nobel el 1933.[9]

La demostració que els gens estan en els cromosomes va ser realitzada per Calvin Bridges i Nettie Stevens el 1912 i va ser Alfred Henry Sturtevant qui va provar que els gens es troben disposats linealment al llarg del cromosoma i va elaborar el primer mapa genètic d'un organisme, Drosophila melanogaster. Les bases fonamentals de l'herència van quedar definitivament establertes en 1915, quan va aparèixer el llibre "El mecanisme de l'herència mendeliana" escrit per Thomas Hunt Morgan, Alfred Strurtevant, Hermann Muller i Calvin Bridges.[10] iniciant així l'anàlisi molecular de l'ADN, que portaria a la comprensió dels mecanismes moleculars de l'herència.

En el cas dels organismes eucariotes els cromosomes estan formats per tres tipus diferents de molècules: l'ADN, les histones i les proteïnes no histones. De fet, els cromosomes eucariotes són molècules molt llargues d'ADN de doble hèlix que interactuen amb les proteïnes (histones i no histones) i es poden trobar en estats relaxats o poc compactats, com en els nuclis de les cèl·lules durant la interfase, fins i tot en estats altament compactats, com succeeix a la metafase mitòtic.

Estructura d'un cromosoma eucariota.

Cronologia dels descobriments

Karl Wilhelm von Nägeli, botànic suis descobridor dels cromosomes.

Estructura i composició química de la cromatina

Article principal: Cromatina

Els principals components que s'obtenen quan s'aïlla la cromatina dels nuclis interfàsics són l'ADN, les proteïnes històniques, les proteïnes no històniques i l'ARN. La quantitat de proteïnes no histones pot variar d'uns teixits a altres en el mateix individu i dins del mateix teixit al llarg del desenvolupament.

Les histones

Article principal: Histona

Les histones són proteïnes bàsiques, riques en residus de lisina i arginina, que mostren una elevada conservació evolutiva i que interaccionen amb l'ADN formant una subunitat que es repeteix al llarg de la cromatina anomenada nucleosoma. Els principals tipus d'histones que s'han aïllat en els nuclis interfàsics en diferents espècies eucariotes són: H1, H2A, H2B, H3 i H4. A més d'aquestes histones, també hi ha altres que són específiques de teixit com la histona H5 molt rica en lisina (25 mols%) específica d'eritròcits nucleats de vertebrats no mamífer]s, i les histones de l'endosperma.[11] Així mateix, la cromatina centromèrica es caracteritza per la presència d'una isoforma específica de la histona H3, anomenada CENP-A en vertebrats.

Una de les característiques més destacables és el seu elevat conservadorisme evolutiu, sobretot de les histones H3 i H4. La histona H4 de pèsol i de tim de vedella es diferencien només en dos aminoàcids. Aquesta dada indica que les interaccions entre l'ADN i les histones per formar la cromatina han de ser molt semblants en tots els organismes eucariotes.

Els gens que codifiquen les histones es troben agrupats en nínxols (o clusters) que es repeteixen desenes o centenars de vegades. Cada clúster o grup conté el següent ordre de gens que codifiquen histones: H1-H2A-H3-H2B-H4. Aquests gens són rics en parells GC, ja que codifiquen proteïnes amb un elevat contingut en lisina i arginina, però estan separats per seqüències espaiadora riques en parells AT.[12][13][11][14][15]

El nucleosoma

Article principal: Nucleosoma
Estructura del nucleosoma.

La cromatina de nucli en interfase, quan s'observa mitjançant tècniques de microscòpia electrònica, es pot descriure com un collaret de comptes o un rosari, en el qual cada compte és una subunitat esfèrica o globular que s'anomena nucleosoma; els nucleosomes es troben units entre si mitjançant fibres d'ADN. Se segueix, doncs, que la unitat bàsica de l'estructura de la cromatina és el nucleosoma. Un nucleosoma típic està associat a 200 parells de bases (pb) d'ADN i està format per una medul·la (core en anglès) i un lligador (o linker). La medul·la està formada per un octàmer constituït per dues subunitats de les histones H2A, H2B, H3 i H4. En altres paraules, es tracta d'un dímer: 2 × (H2A, H2B, H3, H4). Els treballs d'Aaron Klug i els seus col·laboradors[16][17] sobre la disposició de les histones en la medul·la del nucleosomes li van valer el Premi Nobel de química el 1982. Al voltant de la medul·la s'enrotlla l'ADN (140 pb) donant gairebé dues voltes (una volta i tres quarts). La resta de l'ADN (60 pb) forma part del lligador (linker), que interacciona amb la histona H1. La quantitat d'ADN associat amb un nucleosomes varia d'una espècie a una altra, de 154 pb a 241 pb; aquesta variació es deu fonamentalment a la quantitat d'ADN associada al lligador (linker).[12]

Les fibres d'ADN dúplex nu tenen un gruix de 20 Å. L'associació de l'ADN amb les histones genera els nucleosomes, que mostren uns 100 Å de diàmetre. Al seu torn, els nucleosomes es poden enrotllar helicoidalment per formar un solenoide (una espècie de molla) que constitueix les fibres de cromatina dels nuclis intefàsiques amb un diàmetre aproximat de 300 Å. Els solenoides es poden tornar a enrotllar per donar lloc a supersolenoides amb un diàmetre de 4.000 Å a 6.000 Å que constituirien les fibres dels cromosomes metafàsics.[16][17]

Proteïnes cromosòmiques no històniques

Les proteïnes cromosòmiques no històniques són proteïnes diferents de les històniques que s'extreuen de la cromatina dels nuclis amb NaCl 0.35M (solució salina), tenen un alt contingut en aminoàcids bàsics (25% o més), alt contingut en aminoàcids àcids (20 -30%), una elevada proporció de prolina (7%), baix contingut en aminoàcids hidrofòbics i una alta mobilitat electroforètica. Les proteïnes cromosòmiques no històniques que s'extreuen de la cromatina dels nuclis varien molt depenent de la tècnica d'aïllament emprada. Un grup d'aquestes proteïnes cromosòmiques no històniques presenten alta mobilitat electroforètica i s'anomenen abreujadament HMG (grup d'alta mobilitat).

Les proteïnes HMG

Aquestes proteïnes s'agrupen en una superfamília per les seves similituds físiques i químiques, i perquè totes elles actuen com a elements arquitectònics que afecten múltiples processos dependents d'ADN en el context de la cromatina. Totes les HMGs tenen un terminal carboxílic ric en aminoàcids de tipus àcid, i es classifiquen en tres famílies (HMGA, HMGB i HMGN), cadascuna amb un motiu funcional únic, que indueix canvis específics en els seus llocs d'unió i participa en funcions cel·lulars diferents.[18]

La família HMGA consta de quatre membres, i tots ells contenen un motiu funcional característic, anomenat "ganxo AT" (AT hook). A través d'aquestes seqüències, les HMGAs s'uneixen preferencialment a seqüències riques en AT d'ADN en forma-B i indueixen canvis de conformació que indueixen la unió de components addicionals. Les proteïnes HMGA tenen una cua C-terminal àcida, que podria ser important per la interacció amb altres proteïnes. Tradicionalment, aquest grup es denominava HMG-I / Y.[19]

La família HMGB consta de tres variants, cadascuna de les quals conté dos motius funcionals (les caixes HMG) i un extrem C-terminal molt àcid. Les caixes HMG estan formades per tres α-hèlixs plegades conjuntament per formar una estructura en forma de L, que en part s'introdueix en la fenedura menor de l'ADN, plegat intensament. Hi ha lleugeres diferències entre les caixes HMG de les diferents HMGB, el que confereix especificitat a cadascuna d'elles. Les cues àcides modulen l'afinitat per una varietat d'estructures d'ADN distorsionat.[18] Tradicionalment aquestes proteïnes s'anomenaven proteïnes HMG-1/-2.[19]

La família de proteïnes HMGN es caracteritza per un domini carregat positivament, el domini d'unió a nucleosomes, i per una cua C-terminal àcida, el domini de desplegat de la cromatina. Les proteïnes HMGN s'uneixen específicament als nucleosomes i alteren tant l'estructura local com l'estructura de nivell superior de la cromatina.[18] Aquestes proteïnes es coneixen tradicionalment com la subfamília HMG-14/-17.[19]

S'han detectat més de 20 proteïnes HMG; les proteïnes HMG-1/-2 (HMGB) i HMG-14/-17 (HMGA) s'han identificat a totes les espècies de mamífers, aus i peixos estudiades fins al moment. Les proteïnes HMG-1/-2 es troben només en el nucli, estan implicades en la replicació, s'uneixen preferentment a ADN d'hèlix senzilla, desenrotlla l'ADN dúplex i s'estima que hi ha una molècula d'HMG-1 o HMG-2 per cada 15 nucleosomes. Les proteïnes HMG-14/-17 es troben al nucli i al citoplasma, estan relacionades amb la regulació de la transcripció i s'estima que hi ha una molècula d'HMG14 ó HMG-17 per cada 10 nucleosomes.

La carcassa proteica dels cromosomes

Molts estudis citogenètics mostren que l'ADN està intensament enrotllat quan s'observen al microscopi. El primer nivell de compactació lineal de l'ADN és l'obtingut pel plegament de la fibra de l'ADN al voltant dels nucleosomes,[20] responsable del primer nivell de plegament lineal (de 6 a 7 vegades). El següent nivell de plegament correspon a l'anomenada "fibra de 30 nm", que és el que s'observa en nuclis en interfase. Encara que hi ha hagut molta controvèrsia per descriure aquesta estructura,[21] la fibra de 30 nm es considera normalment com l'enrotllador helicoïdal de les fibres dels nucleosomes, que genera la compactació d'altres 6-7. vegades. Durant la mitosi, la fibra de 30 nm es compacta 200-500 vegades més fins a assolir el diàmetre observat al microscopi per a les fibres cromosòmiques durant la divisió cel·lular (~ 700 nm).[22] Per tant, s'han hagut de produir nous superenrotllaments. Tanmateix, l'explicació d'aquests plegaments d'ordre superior ha generat gran controvèrsia.[21]

Laemmli i els seus col·laboradors el 1977 van aconseguir aïllar cromosomes metafàsics desproveïts d'histones mitjançant un tractament amb sulfat de destrà i heparina.[23] Aquests cromosomes metafàsics desproveïts d'histones presenten una medul·la central densament tenyida que ha estat anomenada "scaffold" (carcassa). Aquest carcassa proteica ("scaffold") és resistent a l'acció de la ADNasa, ARNasa i també a solucions de ClNa 2M. No obstant això, desapareix per tractaments amb urea 4M i dodecil sulfat sòdic o per tractament amb enzims proteolítica. Per tant, es tracta d'una carcassa proteica.

L'observació en un microscòpic electrònic posa de manifest que d'aquesta carcassa proteica ("scaffold") surten i arriben llaços o fibres que poden fer desaparèixer mitjançant tractament amb ADNasa. Per tant, aquests llaços o dominis que arrenquen de l'armadura proteica són llaços d'ADN. Un dels principals components del carcassa proteica és l'enzim topoisomerasa II α (topoIIα),[24][25] un enzim que produeix talls en l'ADN dúplex a nivell de les dues hèlixs. La topoisomerasa II intervé durant la replicació de l'ADN creant o relaxant els superenrotllaments. En mamífers es troben dos isoformes d'aquest enzim (α i ß), amb propietats similars in vitro. Tanmateix, encara que α i β es comporten in vivo de manera similar en interfase, en mitosi tenen un comportament diferent: només el topoIIαα està associat majoritàriament als cromosomes.[26] L'aparició de la topoisomerasa II α només en la carcassa proteica suggereix que es troba a la base dels llaços o dominis d'ADN, indicant que aquesta organització en dominis podria estar relacionada amb la replicació i la transcripció. Altres enzims, com la topoisomerasa I que produeix talls en l'ADN dúplex a nivell d'una sola hèlix i la HMG-17, es troben només en els llaços o dominis i no en el carcassa proteica. L'evidència existent fins ara suggereix que les fibres de solenoides (30 nm) formarien els llaços o dominis que emanen de la carcassa proteica i que aquest carcassa estaria al seu torn enrotllat formant una espiral.[23]

A més de l'enzim topoisomerasa II α, l'altre component fonamental proposat l'armadura proteica és la condensina 13s.[27] La tinció doble amb anticossos contra topoIIα i condensina genera una carcassa amb aspecte d'un "pol de barber" (un cilindre amb bandes espirals vermelles i blanques que simbolitza l'antiga doble professió dels barbers com cirurgians), en la qual alternen "comptes" enriquides en topoIIα i en condensina. Aquesta estructura sembla estar generada per dues cadenes juxtaposades. Sembla ser que l'acoblament d'aquest carcassa proteica té lloc en dues fases, ja que la condensina només s'associa en la transició de profase a metafase durant la mitosi. Tanmateix, el paper estructural de la topoIIα en l'organització dels cromosomes encara es discuteix, ja que altres grups argumenten que aquest enzim s'intercanvia ràpidament tant en els braços cromosòmics com en els cinetocors durant la mitosi.[28][26]

Els dominis d'ADN semblen estar units al carcassa proteica per unes regions específiques anomenades abreujadament SARs (scaffold associated regions, també anomenades MARS, matrix attachment regions) que es detecten quan els cromosomes metafàsics desproveïts d'histones es tracten amb endonucleasas de restricció.[29] Després d'aquest tractament queden regions d'ADN unides a la carcassa que al seu torn resisteixen la digestió amb exonucleasas gràcies al fet que estan protegides per una proteïna. Quan es digereix aquesta proteïna, les regions d'ADN protegides contenen seqüències de centenars de parells de bases que són molt riques en AT i que presenten llocs d'unió per topoisomerasa II i histona H1. Aquestes regions d'unió específica dels dominis a la carcassa proteica són les regions SARs. S'ha suggerit que aquestes regions tenen un paper global durant la condensació dels cromosomes mitòtics i són necessaris per al manteniment de l'estructura dels cromosomes.[30] Les regions SARs també podrien estar implicades en l'expressió gènica, en facilitar tant la transició com l'expansió d'una estructura oberta de la cromatina.

Models alternatius de l'estructura cromosòmica

És cada vegada més evident que fins i tot amb els mètodes de fixació més utilitzats[26] es poden produir canvis significatius en la localització de les proteïnes cromosòmiques, i aquestes dificultats tècniques han estat presents en la major part de les preparacions cromosòmiques utilitzades per fer els estudis estructurals. Per això, sembla necessari utilitzar mostres vives sempre que sigui possible, així com aproximacions alternatives que permetin una anàlisi complementari.[31]

L'aproximació biofísica

Un mètode alternatiu per a l'anàlisi estructural dels cromosomes és el biofísic. Les mesures precises de la rigidesa i la elasticitat dels cromosomes poden guiar la construcció dels models estructurals. Estudis realitzats en diferents laboratoris indiquen que els cromosomes presenten una elasticitat remarcable: tant dins de les cèl·lules com en tampons fisiològics, els cromosomes poden estirar-se fins a diverses vegades la seva longitud normal i tornar de nou a la seva longitud original.[32] Tanmateix, les dades obtingudes per diferents laboratoris són molt variables, probablement a causa de la varietat de tampons utilitzat pels diferents grups. Un estudi de Poirier i Marko el 2002 va mostrar que l'elasticitat dels cromosomes és molt sensible a la nucleasa.[33] Aquestes dades suggereixen que la integritat mecànica dels cromosomes mitòtics es manté per enllaços entre les fibres cromosòmiques, no per l'existència d'una carcassa proteica. La naturalesa d'aquests enllaços no està clara, però aquest estudi estima la seva freqüència en 10.-20. kb com a mínim.

Els components bioquímics dels cromosomes

Un mètode convencional i molt potent per a entendre una estructura biològica consisteix a establir una llista que inclogui tots els seus components. Els estudis inicials de l'estructura cromosòmica es van enfrontar a molts problemes tècnics per aconseguir aïllar bioquímicament els cromosomes mitòtics de les cèl·lules, encara que mètodes sofisticats permetren l'aïllament dels cromosomes complets i la identificació de la carcassa proteic.[34]

Un mètode alternatiu consisteix en la utilització d'extractes lliures de cèl·lules procedents d'ous d'amfibis. Aquest sistema permet la reconstitució in vitro de cromosomes mitòtics a partir de substrats simples (per exemple, cromatina d'esperma) en condicions fisiològiques, de manera que els components proteics de les estructures que s'ancoren poden aïllar per centrifugació en un sol pas i caracteritzar de forma sistemàtica.[35] A més de les histones centrals i una histona de lligament, la fracció així aïllada conté topoIIα (CAP-B en aquest estudi), un complex de cinc subunitats denominades condensina (CAP-C,-E,-D2, -G i-H),[35][36] cromokinesina (CAP-D/Klp1[37]) i la ATPasa remodelat de cromatina ISWI[37] (CAP-F). Una de les conclusions més importants d'aquests estudis és que les ATPases són components importants dels cromosomes. L'energia d'hidròlisi de l'ATP és utilitzada en molts casos per induir canvis locals o globals en els cromosomes, mentre que en altres casos serveix per suportar el moviment dels cromosomes ancorats als microtúbuls.

Una observació sorprenent va ser la identificació de la proteïna titina com un dels components dels cromosomes en embrions de Drosophila.[38] La titina és una proteïna filamentosa gegant (~ 3 MDA) que funciona com un component integral del filament gruixut al sarcòmer de les cèl·lules musculars. S'ha proposat que, en analogia amb la seva funció muscular, la isoforma] de la titina que es troba en els cromosomes pot funcionar per una banda com una "regla molecular" que determina la longitud cromosòmica, i per un altre com un "moll molecular" que proporciona elasticitat als cromosomes.[39]

L'ARN

L'ARN sembla jugar algun paper en el plegament del cromosoma eucariota. Al menys en humans i en la Drosophila s'han trobat evidències d'aquest paper estructural de l'ARN.[40] No obstant això, cal tenir en compte que la carcassa proteica descrita per Laemmli i els seus col·laboradors (1977) no es veu afectat pel tractament amb ARNasa . Podria ser que les pròpies proteïnes de la carcassa protegissin l'ARN de l'acció de l'ARNasa. En qualsevol cas, és convenient recordar que l'ADN del cromosoma bacterià també està organitzat en dominis i que el ARN podria jugar algun paper en el manteniment d'aquesta estructura. En organismes amb característiques intermèdies entre les de procariotes i eucariotes com els dinoflagelats, també hi ha dades que recolzen el paper estructural de l'ARN en l'organització cromosòmica.

Tipus de cromatina

La cromatina (la substància que compon els nuclis de les cèl·lules i que resulta de la interacció de l'ADN amb les proteïnes histones, no histones i RNA) pot presentar diferents graus d'empaquetament o contracció. Quan els cromosomes es tenyeixen amb substàncies químiques que s'uneixen a l'ADN apareixen regions densament tenyides i regions menys densament tenyides. La cromatina majoritària, la qual constitueix la major part del nucli rep el nom d'eucromatina i la minoritària el d'heterocromatina. Mentre que l'eucromatina representa la fracció que conté la major part dels gens actius, l'heterocromatina intervé en diversos processos nuclears, com la funció centromèrica, el silenciament de gens i l'organització nuclear.

L'heterocromatina pot aparèixer més densament tenyida que l'eucromatina (heteropicnosis positiva) o menys densament tenyida que l'eucromatina (heteropicnosis negativa). L'aplicació de determinats tractaments experimentals en combinació amb diferents tipus de tinció dels cromosomes, pot produir l'aparició de zones heterocromàtiques en els cromosomes de moltes espècies. Aquestes zones heterocromàtiques presenten una distribució característica o patró de bandes típic de cada cromosoma, que permet identificar cromosomes diferents. Aquestes tècniques reben el nom de "tècniques de bandeig cromosòmic" i són molt útils en la identificació individual dels cromosomes i en la construcció de cariotip.

Diferències entre eucromatina i heterocromatina

  • Diferències genètiques: els experiments de construcció de mapes demostren que la major part dels gens actius es localitzen a l'eucromatina. En els nuclis interfàsics, l'eucromatina es tenyeix menys densament a causa del menor grau d'empaquetament, i en general s'accepta que aquest és l'estat més compatible amb l'activitat gènica i la transcripció. L'heterocromatina es troba en molts organismes flanquejant les regions centromèriques, algunes vegades també es troba en regions telomèriques, i en alguns casos s'ha observat l'existència de cromosomes complets heterocromàtics (per exemple, el cromosoma Y de la drosophila melanogaster). S'han detectat molt pocs gens actius en la heterocromatina.[41] Per exemple, en la drosophila existeixen mutacions letals en gens que es localitzen en regions heterocromàtiques; per tant aquests gens han de posseir alguna activitat. En qualsevol cas, el percentatge de gens actius localitzats en regions heterocromàtiques és molt baix, comparat amb el de gens actius situats a l'eucromatina. La principal diferència entre l'eucromatina i l'heterocromatina rau per tant en l'activitat d'aquests dos tipus de cromatina. Estudis primerencs de l'heterocromatina han conduït al descobriment del fenomen conegut com "variegació per efecte de la posició" (PEV, per les sigles en anglès),[42] en el qual si un gen eucromàtic es col·loca a prop o dins d'una regió heterocromàtica, esdevé silenciat de manera epigenètica. Aquest procés té importants implicacions en la regulació gènica, l'envelliment i la progressió tumoral.
  • Diferències citològiques: a nivell estructural, en els nuclis interfàsics, existeix un major grau d'enrotllatment o d'empaquetatment a l'heterocromatina que a l'eucromatina.[43] Això es demostra perquè l'heterocromatina presenta una sensibilitat reduïda al tractament amb nucleases, cosa que reflecteix un posicionament dels nucleosomes a intervals curts i regulars.
  • Diferències bioquímiques: l'heterocromatina presenta modificacions característiques a les histones, com un alt grau de metilació a la lisina 9 de la histona H3 (H3K9) i en la lisina 27 (H3K27), combinat amb una manca d'acetilació. L'heterocromatina també es caracteritza per la presència de la proteïna HP1 (heterochromatin protein 1). A més, l'heterocromatina de vertebrats i plantes presenta un elevat grau de metilació a les illes CpG (regions genòmiques riques en dinucleótidos C + G).[44] La metilació de H3K9 comporta el reclutament de més enzims que transfereixen grups metil a les histones ( HMTs, histone methyltransferases), mediat per HP1. S'han descrit dues rutes diferents per dur a terme aquest procés. Una d'aquestes rutes utilitza ARN interferent,[45] mentre que la segona utilitza proteïnes d'unió a ADN que reconeixen seqüències específiques per a dirigir les HMTs.[45]
  • Alociclia: l'heterocromatina segueix un cicle de condensació i descondensació diferent a l'eucromatina. L'heterocromatina pot aparèixer més intensament tenyida que l'eucromatina o menys intensament tenyida depenent de l'estat cel'lular (alociclia). La alociclia al seu torn està relacionada amb la replicació de l'ADN. L'heterocromatina es replica més tard que l'eucromatina.

Tipus d'heterocromatina

Es poden distingir dues classes d'heterocromatina:

  • Heterocromatina constitutiva: cromatina que apareix sempre més intensament tenyida que l'eucromatina (heteropicnosis positiva), o menys intensament tenyida que l'eucromatina (heteropicnosis negativa), independentment de l'estat de desenvolupament o fisiològic. HP1 és essencial per a la formació de l'heterocromatina constitutiva, que es caracteritza per la presència de H3K9-trimetilada, mitjançada per les HMTs denominades Suv39h1 i Suv39h2.[46] En aquest grup s'inclouen l'ADN satèl·lit de les regions centromèriques i la cromatina dels telòmers.
  • Heterocromatina facultativa: cromatina que apareix més intensament tenyida que l'eucromatina, o menys intensament tenyida que l'eucromatina depenent de l'estat fisiològic o del moment de desenvolupament. El cromosoma X, en algunes espècies animals, com la llagosta schistocerca gregari, apareix més intensament tenyit que la resta dels cromosomes durant la diplotena de la profe I de la meiosi. L'heterocromatina facultativa es genera de manera diferent a la constitutiva, possiblement mitjançada per HMTs diferents (com G9a, ESET/SETDB1 i / o ErHMTasa1), i sembla ser que presenta sobretot H3K9-mono i dimetil.[44]

En l'espècie humana, tots els cromosomes X que estan en excés d'un apareixen més intensament tenyit que la resta dels cromosomes (heteropicnosis positiva) en els nuclis de cèl·lules en interfase. Per tant, les dones normals que tenen dos cromosomes X, tenen un cromosoma X que apareix més intensament tenyit i que està inactiu. Tanmateix, durant les primeres etapes del desenvolupament embrionari (durant els 16 primers dies de gestació en l'espècie humana) els dos cromosomes X són actius.

En algunes espècies eucariotes, l'ADN satèl·lit o ADN minoritari que presenta un contingut en G + C diferent a l'ADN principal o majoritari, està constituït per unes seqüències curtes d'ADN que estan repetides milions de vegades. En concret en els ratolins s'ha demostrat que l'ADN satèl·lit està localitzat a la zona centròmerica. Aquest ADN satèl·lit constitueix un exemple d'heterocromatina constitutiva la presència i acció és constant en el cromosoma.[47][48]

Elements diferenciats en l'estructura cromosòmica

L'organització de la cromatina no és uniforme al llarg de l'estructura del cromosoma. De fet, es poden distingir una sèrie d'elements diferenciats: els centròmers (o constriccions primàries), els telòmers (o extrems cromosòmics), les regions organitzadores del nuclèol (NORs segons l'abreviatura en anglès) i els cromòmers, tots ells caracteritzats per contenir seqüències específiques d'ADN.[1]

Centròmers

Article principal: Centròmer

El centròmer és la constricció primària que, utilitzant tincions tradicionals, apareix menys tenyida que la resta del cromosoma. És la zona per la qual el cromosoma interacciona amb les fibres del fus acromàtic des de la profase fins l'anafase, tant en mitosi com en meiosi, i és responsable de realitzar i regular els moviments cromosòmics que tenen lloc durant aquestes fases. Les estructures centromèriques que interaccionen amb les fibres del fus s'anomenen cinetocors. A més, el centròmer contribueix a la nucleació de la cohesió de les cromàtiques germanes. En l'estructura del centròmer intervenen tant l'ADN centromèric, que consta fonamentalment de heterocromatina constitutiva, com proteïnes centromèriques.

En el llevat de gemmació (Saccharomyces cerevisiae) l'ADN centromèric consta únicament de 125 pb i està conservat entre els diferents cromosomes.[49] Tanmateix, l'ADN centromèric en metazous pot constar de megabases, i no conté seqüències consens fàcilment identificables (veure la revisió de Choo el 1997 [50]). Malgrat les diferències entre l'ADN centromèric de llevats i metazous, el cinetocor s'ensambla en ambdós casos sobre nucleosomes centromèrics que contenen una forma especialitzada de histona H3 (Cse4p en llevats [51] o el seu homòleg CENP-A en metazous).

Telòmers

Article principal: Telòmer
Cromosomes humans (en gris) i els seus telòmers (en blanc).

La paraula telòmer procedeix del grec telos, "final" i mers, "part". Els telòmers són els extrems dels cromosomes. Són regions d'ADN no codificant, altament repetitius, la funció principal és l'estabilitat estructural dels cromosomes en les cèl·lules eucariotes, la divisió cel·lular i el temps de vida dels estirps cel·lulars. A més, estan involucrats en malalties tan importants com el càncer. En els organismes procariotes, els cromosomes són circulars i no posseeixen telòmers.[52]

Els telòmers van ser descoberts per Hermann Joseph Muller durant la dècada del 1930. Des de llavors, s'ha avançat molt en el coneixement dels telòmers, gràcies a les tècniques de la genètica molecular.

Algunes seqüencials conegudes de telòmers
Grup Organisme Seqüència del telòmer (Direcció 5'a 3' fins el final)
Vertebrats Humans, ratolí comú, Xenopus TTAGGG
Fongs filamentosos Neurospora crassa TTAGGG
Floridures del fang Physarum, Didymium
Dictyostelium 		TTAGGG
AG(1-8)
Protozous cinetoplàstids Trypanosoma, Crithidia TTAGGG
Protozous ciliados Tetrahymena, Glaucoma
Paramecium
Oxytricha, Stylonychia, Euplotes 		TTGGGG
TTGGG(T/G)
TTTTGGGG
Protozous apicomplexa Plasmodium TTAGGG(T/C)
Plantes superiores Arabidopsis thaliana TTTAGGG
Algues verdes Chlamydomonas TTTTAGGG
Insectes Bombyx mori TTAGG
Ascàrids Ascaris lumbricoides TTAGGC
Llevats aïllades Schizosaccharomyces pombe TTAC (A)(C) G(1-8)
Llevats agregades Saccharomyces cerevisiae

Candida glabrata
Candida albicans
Candida tropicalis
Candida maltosa
Candida guillermondii
Candida pseudotropicalis
Kluyveromyces lactis

TGTGGGTGTGGTG (de copias de ARN)

or G(2-3)(TG)(1-6)T (consenso)
GGGGTCTGGGTGCTG
GGTGTACGGATGTCTAACTTCTT
GGTGTA[C/A]GGATGTCACGATCATT
GGTGTACGGATGCAGACTCGCTT
GGTGTAC
GGTGTACGGATTTGATTAGTTATGT
GGTGTACGGATTTGATTAGGTATGT

Regions organitzadores del nuclèol

A més de les constriccions primàries, en alguns cromosomes es pot distingir un altre tipus d'"aprimament" anomenat constricció secundària, que es troba relacionats normalment amb la presència de les seqüències d'ADN ribosòmic. Aquestes regions s'anomenen "regions organitzadores del nuclèol" (o, senzillament, "nors" per l'acrònim en anglès per nucleolus organizer regions). Les seqüències d'ADN ribosòmic queden englobades dins del nuclèols, que romanen adossats a les NORs durant bona part del cicle cel·lular.[1] Els cromosomes amb NORs en molts casos presenten un segment que uneix aquesta regió amb el telòmers, el qual es denomina Satèl·lit o Trabant.[53]

Cromòmers

Article principal: Cromòmer

Els cromòmers són "engrossiments" o regions més compactades de l'eucromatina, que es distribueixen de manera més o menys uniforme al llarg dels cromosomes i es poden visualitzar durant les fases de la mitosi o de la meiosi de menor condensació de la cromatina (profase). La seva naturalesa molecular segueix sent controvertida, però podrien ser conseqüència d'un cert grau de compartimentalització en la distribució de les seqüències d'ADN i en l'organització dels cromosomes. Des de fa diversos anys, el grup de Giorgio Bernardi a Itàlia, sosté que hi ha una distribució compartimentalitzada de seqüències relativament grans d'ADN (anomenades "isocores") en el genoma dels vertebrats de sang calenta, de manera que cada isocora té un contingut en bases (percentatge de C + G) relativament homogeni però diferent al de les altres.[54][55][56][57] Després de publicar el primer esborrany del "Projecte Genoma Humà", sembla confirmar l'existència de cinc isocores en el genoma humà, dues d'elles riques en A i T, i tres riques en G i C. La distribució alternant d'ambdós tipus de isocores podria ser l'explicació molecular de l'existència dels cromòmers.[58][59]

Estructura externa dels cromosomes: nombre, forma i mida

L'estudi de l'estructura externa dels cromosomes de qualsevol espècie eucariota consisteix en analitzar la forma, mida i nombre dels cromosomes que posseeix. El millor moment per dur a terme aquest estudi sol ser aquell en el qual els cromosomes han assolit el seu màxim grau de contracció i tenen les seves vores perfectament definides. Aquest moment sol ser la metafase mitòtica. L'estudi de l'estructura externa dels cromosomes culmina amb l'obtenció del cariotip.[2] Els cromosomes es poden estudiar en diferents moments segons l'espècie i depenent dels objectius plantejats. Algunes espècies tenen cromosomes que es poden observar amb gran detall en l'interfase, com és el cas de drosophila melanogaster, que posseeix cromosomes politènics gegants que s'observen en les glàndules salivals d'aquest insecte, i el de chironomus tentans, un altre dípters. El cariotip es confecciona, normalment, després d'un apropiat pre-tractament i tinció de les cèl·lules, per fer més visibles els cromosomes individuals. Al diagrama simplificat dels cromosomes metafàsics del cariotip es l'anomena idiograma, que es construeix amb el número genòmic. Per realitzar l'ordenament dels cromosomes tant en cariotip com idiogrames s'ha de tenir en compte la grandària cromosòmica (ubicats de major a menor, amb el braç curt "bc" o "p" cap amunt i el braç llarg "bl" o "q "cap a baix); posició del centròmer (generalment alineats) i presència de constriccions secundàries i satèl·lits.[2]

Constància del número de cromosomes

Números de cromosomes en
diferents espècies
Especie Número de
cromosomes
Formiga Myrmecia pilosula, mascle 1
Formiga Myrmecia pilosula, femella 2
Mosca de la fruita (Drosophila melanogaster) 8
Segol (Secale cereale) 14
Cargol (Helix) 24
Gat (Felis silvestris catus) 38
Porc (Sus scrofa) 40
Ratolí (Mus musculus) 40
Blat (Triticum aestivum) 42
Rata (Rattus rattus) 42
Conill (Oryctolagus cuniculus) 44
Llebre (Lepus europaeus) 46
Humà (Homo sapiens sapiens) 46
Ximpanzé (Pan troglodytes) 48
Patata, Papa (Solanum tuberosum) 48
Ovella (Ovis aries) 54
Vaca (Bos taurus) 60
Ase (Equus asinus) 62
Mula (Equus asinus) 63 (estéril)
Cavall (Equus caballus) 64
Camell ( Camelus bactrianus) 74
Llama (Lama glama) 74
Gos (Canis lupus familiaris) 78
Gallina (Gallus gallus) 78
Colom Columbia livia 80
Peix Carassius auratus 94
Papallona ~380
Falguera Ophioglussum reticulatum 1260
Protozou Aulacantha scolymantha 1600
El protozou Aulacantha, amb 1600 cromosomes, és l'especie coneguda amb major númer de cromosomes.[60]

Normalment, les espècies animals i vegetals tenen un nombre de cromosomes constant i determinat que constitueixen el seu cariotip (llei de la constància numèrica dels cromosomes), encara que hi ha espècies amb una alta variabilitat cariotípica, no només en nombre sinó en forma i mida dels cromosomes.

El nombre de cromosomes d'una espècie (o fase vital) diploide s'identifica com 2n mentre que aquest número en una espècie (o fase vital) haploide s'identifica amb la lletra n. En aquelles espècies que presenten un nombre repetit de cromosomes superior a dos complements es parla de poliploidia, representant el múltiple per davant de la lletra n. Així: 3n indicaria un complement cromosòmic triploides, 4n un tetraploide, etc. Totes aquestes són situacions d'euploidia. Amb la indicació x es vol expressar el nombre bàsic de cromosomes d'una espècie que presenten individus amb diversos graus de ploidia o el d'una línia filogenètica a partir de la qual diversos tàxons han assolit situacions aneuploides variades, sent en aquest cas el nombre cromosòmic una variació del nombre original amb augment o disminució del nombre bàsic, per pèrdua, fusió o divisió de cromosomes (p. ex., n +1 o n-1). Un exemple d'aquesta situació anormal es troba en els individus de l'espècie humana que presenten l'anomenat síndrome de Down, situació de aneuploide (2n = 47) per la presència d'un exemplar més de l'habitual del cromosoma 21 (trisomia).

El nombre de cromosomes 2n varia molt d'unes espècies a altres i no existeix relació entre el nombre de cromosomes i la complexitat dels mateixos: hi ha espècies vegetals amb pocs cromosomes com l'haplopappus gracilis (2n = 4), crepis capillaris (2n = 6) i secale cereals (2n = 14), espècies vegetals amb bastants cromosomes com la triticum aestivum (2n = 42) i espècies vegetals amb molts cromosomes com l'ophioglossum petiolatum (n> 500). En els animals passa una cosa semblant, hi ha espècies amb pocs cromosomes com la formiga australiana Myrmecia pilosula on els mascles tenen un cromosoma (2n = 1) i les femelles dos cromosomes (2n = 2), espècies amb bastants cromosomes com la humana (2n = 46) i espècies amb molts cromosomes com el lepidòpter lysandra atlantica (2n = 434-466). No existeix cap relació entre el nombre de cromosomes 2n i la complexitat evolutiva, ni entre el nombre de cromosomes i la quantitat d'ADN. Un exemple clar d'aquesta situació és el dels cérvols del gènere [[muntiacus] en el qual hi ha espècies molt similars (anomenades espècies bessones) una amb 2n = 6 (M. muntjak) i una altra amb 2n = 46 (M. reevesi).[61][62]

Cromosomes sexuals

En molts organismes, un dels pares dels cromosomes homòlegs és diferent a la resta, realitza la determinació del sexe de l'individu. Aquests cromosomes s'anomenen cromosomes sexuals o heterocromosomes i fins i tot gonosomes, perquè determinen el sexe.

  • Sistema de determinació XY: És propi de l'ésser humà i de molts altres animals. Les femelles, essent XX, donaran gàmetes iguals amb cromosoma X, sexe homogamètic i els mascles, sent XY, donaran dos tipus de gàmetes, un amb el cromosoma X i un altre amb el cromosoma Y. La probabilitat que a la fecundació, en unir-se les gàmetes, resulti una combinació XX (femella) o XY (mascle) és del 50%.
  • Sistema de determinació ZW: En altres espècies (papallones, per exemple) passa el contrari, el sexe masculí és homogamètic (ZZ) i el femení heterogamètic (ZW).
  • Sistema de determinació XO: Altres espècies (peixos, insectes, amfibis) que no tenen el cromosoma Y, determinant el sexe pel nombre de cromosomes X, mascle XO i femella XX.

Forma dels cromosomes

El cromosoma humà 19 és metacèntric.
El cromosoma humà 14 és acrocèntric.
Cariotip espectral, el cariograma s'obté després de la identificació i classificació dels cromosomes. El cariotip que es mostra correspon a un individu de sexe femení ja que s'observen dos cromosomes X.

La forma dels cromosomes és per a totes les cèl·lules somàtiques constant i és característic de cada espècie. La forma depèn fonamentalment de les constriccions que presenta el cromosoma i de la seva localització a la cromàtica.

El cromosoma es troba constituït bàsicament pel centròmer que divideix el cromosoma en un braç curt o braç p i un braç llarg o braç q. Alguns cromosomes presenten satèl·lits en el braç curt.

Segons la posició del centròmer, els cromosomes es classifiquen en:

Metacèntrics
  • El centròmer es localitza a meitat del cromosoma i els dos braços presenten la mateixa longitud.
Submetacèntrics
  • La longitud d'un braç del cromosoma és una mica més gran que la de l'altre.
Acrocèntrics
  • Un braç és molt curt (p) i l'altre llarg (q).
Telocèntrics
  • Només s'aprecia un braç del cromosoma ja que el centròmer està a l'extrem.

El parell de gonosomes o sexocromosomes es constitueixen per X (submetacèntric mitjà) i Y considerat acrocèntric sense satèl·lits, encara que en algunes revisions de la literatura se li refereix com submetacèntric.

Mida cromosòmica

Els cromosomes pateixen grans variacions en la seva mida al llarg del cicle cel·lular, passant d'estar molt poc compactats (interfase) a estar molt compactats (metafase), per tal motiu, els estudis sobre la mida es solen fer durant metafase mitòtica. A més, cal tenir en compte que els tractaments per tenyir els cromosomes durant les metafases mitòtiques influeixen considerablement en la mida dels cromosomes. En qualsevol cas, en general és possible dir que hi ha espècies eucariotes amb cromosomes grans i espècies amb cromosomes petits. Les monocotiledònies (vegetals) i els amfibis i els ortòpters (animals) posseeixen cromosomes molt llargs (de 10 a 20 micres). Les dicotiledònies, les algues, els fongs i la majoria de les espècies animals posseeixen cromosomes petits (longitud inferior a 5 micres). Naturalment, existeixen algunes excepcions en els exemples esmentats. El cromosoma 1 humà té 0,235 pg d'ADN, que equivalen a una longitud total d'ADN doble hèlix de 7,3 cm i durant la metafase mitòtica presenta una longitud aproximada de 0,001 cm.

Bandeig cromosòmic

En algunes espècies els parells cromosòmics no es poden diferenciar clarament considerant només els seus components distintius en sentit longitudinal; en aquests casos s'ha de recórrer a tècniques citològiques especials per a la tinció dels cromosomes, que evidencien "bandes" transversals (fosques i clares) al llarg dels mateixos, i que corresponen als diferents tipus de cromatina. En una espècie donada, aquestes variants de la cromatina presenten una mida i una disposició constant. Les tècniques de bandeig cromosòmic més usades són:

  • Bandeig C: és relativament senzilla, i es basa en l'ús del colorant Giemsa que tenyeix regions amb heterocromatina constitutiva, que en vegetals es troba localitzada principalment en regions telomèriques, mentre que en animals, es troba en regions centromèriques.
  • Bandejos G, R, Q: són tècniques basades en tractaments enzimàtics que posen de manifest diferents patrons de bandes de l'eucromatina al llarg del cromosoma. El material es tenyeix amb colorant Giemsa (G, R) o colorants fluorescents, com la Quinacrina (Q). Són les bandes més estudiades en animals i en l'home. En els vegetals són molt difícils d'obtenir per l'alt grau d'empaquetament dels cromosomes metafàsics.
  • Bandeig NOR: permet identificar la cromatina amb seqüències mitjanament repetides d'ADNr, associada a les regions NOR del cromosoma. El nombre total i localització de les regions NOR és variable, per la qual cosa, com ja es va expressar, a més de la seva importància funcional té valor cariotípic.[2]

Els cromosomes humans

Article principal: Genoma humà

L'ésser humà presenta 23 parells de cromosomes en les seves cèl·lules somàtiques: 22 autosòmics i un parell de cromosomes sexuals (dos cromosomes X en el cas de les dones i un cromosoma X i un Y en el cas dels homes). La mida total aproximada del genoma humà és de 3.200 milions de bases d'ADN (3200 Mb) que contenen uns 20.000-25.000 gens.[63] De les 3.200 Mb unes 2.950 Mb corresponen a l'eucromatina i unes 250 Mb a l'heterocromatina. El Projecte Genoma Humà va produir una seqüència de referència del genoma humà eucromàtic, usat a tot el món en les ciències biomèdiques.

La seqüència d'ADN que conforma el genoma humà conté codificada la informació necessària per a l'expressió, altament coordinada i adaptable a l'ambient del proteoma humà, és a dir, del conjunt de proteïnes de l'ésser humà. El genoma humà presenta una densitat de gens molt inferior a la que inicialment s'havia predit, amb només al voltant del 1,5%[64] de la seva longitud composta per exons codificants de proteïnes. Un 70% està compost per ADN extragènic i un 30% per seqüències relacionades amb gens. Del total d'ADN extragènic, aproximadament un 70% correspon a repeticions disperses, de manera que, més o menys, la meitat del genoma humà correspon a seqüències repetitives d'ADN. Per la seva banda, del total d'ADN relacionat amb gens s'estima que el 95% correspon a ADN no codificant: pseudogens, fragments de gens, introns, seqüències UTR, entre d'altres.

A la taula següent es llisten els cromosomes humans, el nombre de gens que presenta cadascun, la seva mida en parells de bases i la seva morfologia.

Tècnica de l'estudi

És possible visualitzar els cromosomes per mitjà de la microscopia de llum i de tincions especials. El procés per obtenir el material cromosòmic es realitza en diversos passos, que inclouen l'obtenció d'una mostra viva, la sembra i incubació de la mateixa i la posterior tinció i lectura.[a]

Tipus especials dels cromosomes

Existeixen alguns tipus de cromosomes presents només en alguns tipus cel·lulars o en poblacions concretes d'una espècie. Entre ells, destaquen els cromosomes politènics, en escombreta, els cromosomes B i els isocromosomes.

Cromosomes politènics

Article principal: Cromosoma politènic
Cromosoma politènic d'una glàndula salival.
Cromosoma politènic de la drosophila melanogaster. La imatge va ser obtinguda mitjançant un microscopi de contrast de fase. El cromocentre es troba en l'angle superior dret. La fletxa assenyala l'extrem del cromosoma X. La imatge ampliada (B) mostra les bandes i les interbandas amb més detall.

Les cèl·lules de les glàndules salivals dels insectes de l'ordre dels dípters presenten nuclis que es troben en una interfase permanent. Durant el creixement i desenvolupament de les larves d'aquests insectes, la divisió cel·lular s'atura en alguns teixits però les cèl·lules continuen el seu creixement per increment del volum. Aquest procés passa, per exemple, en els tubs de Malpighi, en les cèl·lules nutrícies dels ovaris, a l'epiteli intestinal i en les cèl·lules de les glàndules salivals. En les cèl·lules dels teixits esmentats, els cromosomes pateixen rondes repetides de duplicacions però sense separar-se, procés conegut com endomitosi. Això porta a la producció de cromosomes constituïts per diversos centenars o encara milers de brins. Durant aquest procés de politenizació o politenia, els cromosomes incrementen tant la seva longitud com el seu diàmetre. De fet, la longitud dels cromosomes de la drosophila durant una metafase és de l'ordre de 7,5 μm mentre que el llarg total dels cromosomes en un nucli de les glàndules salivals és de voltant de 2.000 μm.[53][65]

A més del canvi en la mida, els cromosomes politènics presenten altres dues característiques. En primer lloc, els cromosomes homòlegs estan associats entre si en tota la seva extensió. Aquesta condició, anomenada aparellament somàtic és pròpia de la mitosi de la majoria dels dípters.[66] L'altra característica peculiar és que els cromosomes mostren un patró particular del bandeig transversal que consisteix en zones més fosques, anomenades bandes, que alternen amb zones clares, anomenades interbandes. Quan s'observen al microscopi òptic s'identifiquen com bandes fosques i clares transversals alternants.[67] Tot i que la majoria de les bandes són contínues a través del cromosoma, altres apareixen com una sèrie de punts. Aquest bandeig és reproduïble de nucli a nucli, formant un patró constant de tal manera que els cromosomes poden ser identificats i manejats en tota la seva longitud. Hi ha aproximadament 5.000 bandes i 5000 interbandes en total en el genoma de la drosophila melanogaster. Degut a que el patró de bandeig que presenten els cromosomes politènics és un reflex constant de les seqüències d'ADN, les bandes serveixen com a marcadors per localitzar diverses característiques genètiques (lloc dels gens, o canvis en el genoma degut a reordenaments cromosòmics, per exemple delecions, duplicacions de bandes i translocacions)[68][69] i s'han utilitzat en diversos estudis genètics i evolutius.[70][71][72] [73][74]

Vegeu també

Referències

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Piqueras, J.F., Fernández Peralta, A.M., Hernández, J.S., González Aguilera, J.J. 2002. Genética. Ariel Ciencia, España, 474 pp. ISBN: 84-344-8056-5
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Facultat de Ciències Agropecuaries. Universidad Nacional de Córdoba (Argentina). Genética. Capítulo 2. Forma y tamaño cromosómico. Cariotipo. [1]
  3. ↑ Nägeli, Carl, "Memoir on the nuclei, formation, and growth of vegetable cells (A. Henfrey, trans.), in C. and J. Adlard, eds, Reports and Papers on Botany. London: The Ray Society, 1846.
  4. ↑ Daintith, John, et al., (eds), Biographical Encyclopedia of Scientists, second edition. Bristol, UK: Institute of Physics Publishing, 1994.
  5. ↑ Flemming, W. 1882. Zell-substanz, Kern und Zelltheilung ("Citoplasma, núcelo y división celular").
  6. ↑ Olins, D.E. & Olins, A.L. (2003), "Chromatin history: our view from the bridge", Nature Reviews Molecular Cell Biology 4 (10): 809–813, <http://academic.bowdoin.edu/faculty/A/aolins/dissemination/Nature_rev.pdf>
  7. ↑ Crow, E.W. & Crow, J.F. (2002), "100 Years Ago: Walter Sutton and the Chromosome Theory of Heredity", Genetics 160 (1): 1–4, <http://www.genetics.org/cgi/content/full/160/1/1>
  8. ↑ Satzinger, Helga (2008), "Theodor and Marcella Boveri: chromosomes and cytoplasm in heredity and development", Nature Reviews Genetics 9 (3): 231, doi:10.1038/nrg2311, <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18268510>
  9. ↑ Morgan, Thomas Hunt, "Chromosomes and Heredity," The American Naturalist, 44(524):449-496, 1910.
  10. ↑ Gonzalo Claros, M. Historia de la Biologìa (V): La naturaleza química del DNA (hasta el primer tercio del siglo XX). Edició per a Internet de la revista Encuentros en la Biología, editada en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Málaga. ISSN libro|autor=Levene P, |títol=The structure of yeast nucleic acid | url=http://www.jbc.org/cgi/reprint/40/2/415 | revista=J Biol Chem |volumen=40 |número=2 | páginas=415–24 |año=1919}}
  11. ↑ 11,0 11,1 Kornberg, R.D. & Lorch, Y. (1999), "Twenty-Five Years of the Nucleosome, Fundamental Particle of the Eukaryote Chromosome", Cell 98: 285–294, doi:10.1016/S0092-8674(00)81958-3, <http://www.rpgroup.caltech.edu/courses/aph161/Handouts/Kornberg1999.pdf>
  12. ↑ 12,0 12,1 Facultad de Ciencias Veterinarias. Universidad Nacional de la Plata. MORFOLOGÍA CROMOSÓMICA - CARIOTIPO.
  13. ↑ Isenberg, I. (1979), "Histones", Annual Reviews in Biochemistry 48 (1): 159–191, DOI 10.1146/annurev.bi.48.070179.001111
  14. ↑ Grunstein, M. (1990), "Histone Function in Transcription", Annual Reviews in Cell Biology 6 (1): 643–676, DOI 10.1146/annurev.cb.06.110190.003235
  15. ↑ Kedes, L.H. (1979), "Histone Genes and Histone Messengers", Annual Reviews in Biochemistry 48 (1): 837–870, DOI 10.1146/annurev.bi.48.070179.004201
  16. ↑ 16,0 16,1 Klug A, Rhodes D, Smith J, Finch JT, Thomas JO. A low resolution structure for the histone core of the nucleosome. Nature. 1980 Oct 9;287(5782):509–516.
  17. ↑ 17,0 17,1 Klug, A. & L C Lutter.1981. The helical periodicity of DNA on the nucleosome. Nucleic Acids Res. September 11; 9(17): 4267–4283. Error de citació: Etiqueta <ref> no vàlida; el nom «kñug81» està definit diverses vegades amb contingut diferent.
  18. ↑ 18,0 18,1 18,2 Hock, R.; Furusawa, T. & Ueda, T. et al. (2007), "HMG chromosomal proteins in development and disease", Trends in Cell Biology 17 (2): 72–79, doi:10.1016/j.tcb.2006.12.001, <http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=2442274>
  19. ↑ 19,0 19,1 19,2 Bustin, M. (1999), "Regulation of DNA-Dependent Activities by the Functional Motifs of the High-Mobility-Group Chromosomal Proteins", Molecular and Cellular Biology 19 (8): 5237–5246, <http://mcb.asm.org/cgi/content/full/19/8/5237>
  20. ↑ Kornberg, Roger D. (1974), "Chromatin Structure: A Repeating Unit of Histones and DNA", Science 184 (4139): 868–871, doi:10.1126/science.184.4139.868, <http://www.sciencemag.org/cgi/content/citation/184/4139/868>
  21. ↑ 21,0 21,1 Woodcock, C.L. & Dimitrov, S. (2001), "Higher-order structure of chromatin and chromosomes", Current Opinion in Genetics & Development 11 (2): 130–135, <http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0959437X00001696>
  22. ↑ Li, Gang; Sudlow, Gail & Belmont, Andrew S. (1998), "Interphase Cell Cycle Dynamics of a Late-Replicating, Heterochromatic Homogeneously Staining Region: Precise Choreography of Condensation/Decondensation and Nuclear Positioning", The Journal of Cell Biology 140 (5): 975–989, doi:10.1083/jcb.140.5.975, <http://www.jcb.org/cgi/content/full/140/5/975>
  23. ↑ 23,0 23,1 Paulson, J.R. & Laemmli, U.K. (1977), "The structure of histone-depleted metaphase chromosomes", Cell 12 (3): 817–28, doi:10.1016/0092-8674(77)90280-X, <http://www.cell.com/content/article/abstract?uid=PII009286747790280X>
  24. ↑ Earnshaw, W.C.; Halligan, B. & Cooke, C.A. et al. (1985), "Topoisomerase II is a structural component of mitotic chromosome scaffolds", The Journal of Cell Biology 100 (5): 1706–1715, doi:10.1083/jcb.100.5.1706, <http://www.google.co.uk/webhp?hl=en>
  25. ↑ Gasser, S.M.; Laroche, T. & Falquet, J. et al. (1986), "Metaphase chromosome structureInvolvement of topoisomerase II", J. Mol. Biol 188: 613–629, DOI 10.1016/S0022-2836(86)80010-9
  26. ↑ 26,0 26,1 26,2 Christensen, Morten O.; Larsen, Morten K. & Barthelmes, Hans Ullrich et al. (2002), "Dynamics of human DNA topoisomerases II{alpha} and II{beta} in living cells", The Journal of Cell Biology 157 (1): 31–44, doi:10.1083/jcb.200112023, <http://www.jcb.org/cgi/content/full/157/1/31>
  27. ↑ Maeshima, K. & Laemmli, U.K. (2003), "A Two-Step Scaffolding Model for Mitotic Chromosome Assembly", Developmental Cell 4 (4): 467–480, doi:10.1016/S1534-5807(03)00092-3, <http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1534580703000923>
  28. ↑ Tavormina, Penny A.; Come, Marie-George & Hudson, Joanna R. et al. (2002), "Rapid exchange of mammalian topoisomerase II{alpha} at kinetochores and chromosome arms in mitosis", The Journal of Cell Biology 158 (1): 23–29, doi:10.1083/jcb.200202053, <http://www.jcb.org/cgi/content/full/158/1/23>
  29. ↑ Mirkovitch, J.; Mirault, M.E. & Laemmli, U.K. (1984), "Organization of the higher-order chromatin loop: specific DNA attachment sites on nuclear scaffold", Cell 39 (1): 223–32, doi:10.1016/0092-8674(84)90208-3, <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6091913>
  30. ↑ Hart, C.M. & Laemmli, U.K. (1998), "Facilitation of chromatin dynamics by SARs", Current Opinion in Genetics & Development 8 (5): 519–525, doi:10.1016/S0959-437X(98)80005-1, <http://www.biology.lsu.edu/faculty_listings/fac_pages/chart/1998%20hart.pdf>
  31. ↑ Swedlow, J.R. & Hirano, T. (2003), "The Making of the Mitotic Chromosome: Modern Insights into Classical Questions", Molecular Cell 11 (3): 557–569, doi:10.1016/S1097-2765(03)00103-5, <http://www.molecule.org/cgi/content/full/11/3/557>
  32. ↑ Poirier, M.G.; Eroglu, S. & Marko, J.F. (2002), "The Bending Rigidity of Mitotic Chromosomes", Molecular Biology of the Cell: 10804011, <http://www.molbiolcell.org/cgi/reprint/01-08-0382v1.pdf>
  33. ↑ Poirier, M.G. & Marko, J.F. (2002), "Mitotic chromosomes are chromatin networks without a mechanically contiguous protein scaffold", Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99: 15393-15397, <http://www.physics.ohio-state.edu/~mpoirier/papers/chromosome-no-scaffold.pdf>
  34. ↑ Lewis, C.D. & Laemmli, U.K. (1982), "Higher order metaphase chromosome structure: evidence for metalloprotein interactions", Cell 29 (1): 171–81, doi:10.1016/0092-8674(82)90101-5, <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7105181>
  35. ↑ 35,0 35,1 Hirano, T. & Mitchison, T.J. (1994), "A heterodimeric coiled-coil protein required for mitotic chromosome condensation in vitro", Cell 79 (3): 449–58, doi:10.1016/0092-8674(94)90254-2, <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7954811>
  36. ↑ Hirano, M. & Kobayashi, R. (1997), "Condensins, Chromosome Condensation Protein Complexes Containing Xcap-c, Xcap-e and a Xenopus …", Cell(Cambridge) 89 (4): 511–521, <http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN>
  37. ↑ 37,0 37,1 Vernos, I.; Raats, J. & Hirano, T. et al. (1995), "Xklp 1, A Chromosomal Xenopus Kinesin-like Protein Essential for Spindle Organization and Chromosome …", Cell(Cambridge) 81 (1): 117–127, <http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN>
  38. ↑ MacHado, C.; Sunkel, C.E. & Andrew, D.J. (1998), "Human Autoantibodies Reveal Titin as a Chromosomal Protein", The Journal of Cell Biology 141 (2): 321–333, <http://www.jcb.org/cgi/content/full/141/2/321>
  39. ↑ MacHado, C. & Andrew, D.J. (2000), "D-Titin a Giant Protein with Dual Roles in Chromosomes and Muscles", The Journal of Cell Biology 151 (3): 639–652, <http://www.jcb.org/cgi/content/full/151/3/639>
  40. ↑ Clemson, C.M. (1996), "… X chromosome at interphase: evidence for a novel RNA involved in nuclear/chromosome structure", The Journal of Cell Biology 132 (3): 259–275, <http://www.jcb.org/cgi/reprint/132/3/259.pdf>
  41. ↑ Elgin, S.C.R. (1996), "Heterochromatin and gene regulation in Drosophila", Current Opinion in Genetics & Development 6 (2): 193–202, <http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0959437X96800505>
  42. ↑ Lewis, E.B. (1950), "The phenomenon of position effect", Adv Genet 3: 73–115, doi:10.1016/S0065-2660(08)60083-8, <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15425389>
  43. ↑ Heitz, E. (1928), "Das heterochromatin der moose", Jahrb. Wiss. Botanik 69: 762–818
  44. ↑ 44,0 44,1 Grewal, S.I.S. & Rice, J.C. (2004), "Regulation of heterochromatin by histone methylation and small RNAs", Current Opinion in Cell Biology 16 (3): 230–238, doi:10.1016/j.ceb.2004.04.002, <http://rosenfeldlab.ucsd.edu/NEU221/publications/Rice%20Regulation%20of%20heterochromatin.pdf>
  45. ↑ 45,0 45,1 Volpe, Thomas A.; Kidner, Catherine & Hall, Ira M. et al. (2002), "Regulation of Heterochromatic Silencing and Histone H3 Lysine-9 Methylation by RNAi", Science 297 (5588): 1833–1837, doi:10.1126/science.1074973, <http://www.icmb.edinburgh.ac.uk/research/institutes/plant/PDF/2002/Volpe-2002-1833.pdf>
  46. ↑ Lachner, M.; O'Sullivan, R.J. & Jenuwein, T. (2003), "An epigenetic road map for histone lysine methilation", Journal of Cell Science 116: 2117-2124, doi:10.1242/10.1242/jcs.00493, <http://jcs.biologists.org/cgi/content/full/116/11/2117>
  47. ↑ Hennig, W. (1999), "Heterochromatin", Chromosoma 108 (1): 1–9, doi:10.1007/s004120050346, <http://www.springerlink.com/index/6JH5GH0KXYG8HE3J.pdf>
  48. ↑ Craig, J.M. (2005), "Heterochromatin-many flavours, common themes", BioEssays 27 (1): 17–28, doi:10.1002/bies.20145, <http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/genhum/bibliogenoma/heterochromatinreview2005.pdf>
  49. ↑ Fitzgerald-hayes, M.; Clarke, L. & Carbon, J. (1982), "Nucleotide sequence comparisons and functional analysis of yeast centromere DNAs", Cell 29 (1): 235–44, doi:10.1016/0092-8674(82)90108-8, <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7049398>
  50. ↑ Choo, K.H.A. (1997), The centromere, <http://books.google.co.uk/books?id=qFXPXQx9LA0C&printsec=frontcover&dq=the+centromere>
  51. ↑ Meluh, P.B.; Yang, P. & Glowczewski, L. et al. (1998), "Cse 4 P is a Component of the Core Centromere of Saccharomyces Cerevisiae", Cell(Cambridge) 94 (5): 607–613, <http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN>
  52. ↑ Kurenova, E.V. & Mason, J.M. (1997), "Telomere functions. A review", Biochemistry (Mosc) 62 (11): 1242–53, <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9467848>
  53. ↑ 53,0 53,1 Error de citació: Etiqueta <ref> no vàlida; no s'ha proporcionat text per les refs nomenades Panzera
  54. ↑ Saccone, S.; Federico, C. & Andreozzi, L. et al. (2002), "Chromosome structure", Chromosome Research 10 (1): 1–50, <http://www.ingentaconnect.com/content/klu/chro/2002/00000010/A00100s1/05093457>
  55. ↑ Bernardi, G. (1989), "The Isochore Organization of the Human Genome", Annual Reviews in Genetics 23 (1): 637–659, DOI 10.1146/annurev.ge.23.120189.003225
  56. ↑ Saccone, S. & Bernardi, G. (2001), "Human chromosomal banding by in situ hybridization of isochores", Methods in Cell Science 23 (1): 7–15, doi:10.1023/A:1013173011458, <http://www.springerlink.com/index/Q2L7291Q17478J87.pdf>
  57. ↑ Bernardi, G. (1995), "The Human Genome: Organization and Evolutionary History", Annual Reviews in Genetics 29 (1): 445–476, DOI 10.1146/annurev.ge.29.120195.002305
  58. ↑ Costantini, M.; Clay, O. & Auletta, F. et al. (2006), "An isochore map of human chromosomes", Genome Research 16 (4): 536–541, doi:10.1101/gr.4910606, <http://www.genome.org/cgi/content/full/16/4/536>
  59. ↑ Bernardi, G. (2000), "Isochores and the evolutionary genomics of vertebrates", Gene 241 (1): 3–17, doi:10.1016/S0378-1119(99)00485-0, <http://www.iubs.org/newiubs/products/bioint/BioInt%20PDF1/BI%20Regular%20Issues/BI%20Numero%2041.pdf#page=99>
  60. ↑ Arnold J. Bendich, Karl Drlica. 2000. Prokaryotic and eukaryotic chromosomes: what's the difference?. BioEssays 22: 481-486.
  61. ↑ Doris H. Wurster and Kurt Benirschke.1970. Indian Momtjac, Muntiacus muntiak: A Deer with a Low Diploid Chromosome Number. Science 12 June 1970: Vol. 168. no. 3937, pp. 1364 - 1366.
  62. ↑ McClintock, B. (1984). The significance of responses of the genome to challenge. Science 226, 792-801.
  63. ↑ International Human Genome Sequencing Consortium. Finishing the euchromatic sequence of the human genome., 2004, p. 931-45. PMID 15496913.  [2]
  64. ↑ International Human Genome Sequencing Consortium. Initial sequencing and analysis of the human genome., 2001, p. 860-921. PMID 11237011.  [3]
  65. ↑ Ashburner, M. (1970), "Function and structure of polytene chromosomes during insect development", Adv Insect Physiol 7 (1): 3S4, <http://books.google.co.uk/books?hl=en>
  66. ↑ Rudkin, G.T. (1972), "Replication in polytene chromosomes", Results Probl Cell Differ 4: 59–85, <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4198832>
  67. ↑ G. (1974), "The Relationship Between Genes and Polytene Chromosome Bands", Annual Reviews in Genetics 8 (1): 51–62, DOI 10.1146/annurev.ge.08.120174.000411
  68. ↑ Lewis, E.B. (1954), "The Theory and Application of a New Method of Detecting Chromosomal Rearrangements in Drosophila", The American Naturalist 88 (841): 225, DOI 10.1086/281833
  69. ↑ C.A. (1971), "The Genetic Organization of Chromosomes", Annual Reviews in Genetics 5 (1): 237–256, DOI 10.1146/annurev.ge.05.120171.001321
  70. ↑ Gunderina, L.I.; Kiknadze, I.I. & Istomina, A.G. et al. (2005), "Divergence of the polytene chromosome banding sequences as a reflection of evolutionary", Russian Journal of Genetics 41 (2): 130–137, doi:10.1007/s11177-005-0036-6, <http://www.springerlink.com/index/H5457R0UN5025585.pdf>
  71. ↑ Gunderina, L. I. (2005) Divergence patterns of banding sequences in different polytene chromosome arms reflect relatively independent evolution of different genome components. Russian Journal of Genetics 41(4)
  72. ↑ Coluzzi, Mario; Sabatini, Adriana & Della Torre, Alessandra et al. (2002), "A Polytene Chromosome Analysis of the Anopheles gambiae Species Complex", Science 298 (5597): 1415–1418, doi:10.1126/science.1077769, <http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/298/5597/1415>
  73. ↑ Moltó, M.D.; Frutos, R. & Martinez-sebastián, M.J. (1987), "The banding pattern of polytene chromosomes of Drosophila guanche compared with that of D.", Genetica 75 (1): 55–70, doi:10.1007/BF00056033, <http://www.springerlink.com/index/JHWN015824554250.pdf>
  74. ↑ Zhao, J.T.; Frommer, M. & Sved, J.A. et al. (1998), "Mitotic and polytene chromosome analyses in the Queensland fruit fly, Bactrocera tryoni (Diptera: Tephritidae)", GENOME 41: 510–526, doi:10.1139/gen-41-4-510, <http://article.pubs.nrc-cnrc.gc.ca/RPAS/RPViewDoc?_handler_=HandleInitialGet>
  • Vegeu aquesta plantilla
 Cromosomes humans

{1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8} {9} {10} {11} {12} {13} {14} {15} {16} {17} {18} {19} {20} {21} {22} {X} {Y}

Plantilla:Enllaç AB

Plantilla:Enllaç AD

Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Cromosoma&oldid=3996533»