Le
cellule eucariote
presentano un nucleo, delimitato da una doppia membrana nucleare,
provvista di pori, che regolano il movimento delle molecole.
I cromosomi
sono lunghissime molecole di DNA costituite da due filamenti avvolti ad
elica. La complementarietà tra le basi azotate
garantisce che, durante la replicazione, si formi una copia esatta della molecola e che, quando la
cellula si divide, venga trasferito alle cellule figlie il patrimonio
ereditario completo.
I cromosomi contengono infatti tutta l'informazione necessaria per
costruire e far funzionare la cellula (a condizione che vengano forniti
materiali ed energia). Essi contengono le sequenze
nucleotidiche che
definiscono il programma (o struttura primaria) secondo il quale vengono
montati gli amminoacidi delle singole
proteine, sequenze alle quali viene dato il nome di geni strutturali; essi
contengono inoltre le sequenze che controllano l'attivazione e il
funzionamento dei geni strutturali, cui viene dato il nome di geni
regolatori.
I cromosomi sono organizzati in modo diverso nei Procarioti e negli
Eucarioti.
I cromosomi della cellula procariotica sono formati da filamenti anulari
di DNA ancorati al plasmalemma da un complesso dispositivo che provvede
alla replicazione. Su questi filamenti si muovono altre molecole
enzimatiche che provvedono a 'leggere' l'informazione che vi è contenuta.
I cromosomi dei Procarioti sono visibili solo attraverso il microscopio
elettronico.
I cromosomi della cellula eucariotica sono molto diversi: constano di
filamenti di DNA avvolti intorno a particelle proteiche globulari, dette
nucleosomi, in modo da formare catenelle di cromatina che sono a loro
volta avvolti ad elica in modo da formare filamenti più spessi. Simile
complicato avvolgimento, che in particolari momenti funzionali si complica
ancora di più, consente il regolare impaccamento entro un nucleo del
diametro di una decina di µm, di filamenti di DNA lunghi complessivamente
da qualche decimetro fino a un metro o più. Esso facilita, la corretta ripartizione del patrimonio ereditario al momento
della divisione cellulare.
La differenza nella struttura del DNA 'nudo' e del DNA organizzato in
cromatina, non ha solo valore descrittivo, essa è molto importante per
interpretare il diverso funzionamento del patrimonio genetico dei
Procarioti e degli Eucarioti e la loro evoluzione.
La morfologia dei cromosomi eucariotici, ben riconoscibile con i migliori
microscopi ottici, rimane costante presso i Protisti, le Piante e gli
Animali, ma varia durante le fasi del ciclo biologico della cellula e
soprattutto nel corso della divisione cellulare.
Verrà qui descritto l'aspetto che i cromosomi assumono durante la fase di
massima condensazione che corrisponde alla metafase : essi
appaiono come bastoncelli arrotondati alle estremità, dette telomeri, e
presentano un assottigliamento piuttosto marcato che viene indicato col
nome di centromero. In corrispondenza del centromero il microscopio
elettronico permette di riconoscere due piastre ravvicinate.
I cromosomi per buona parte del ciclo biologico constano di due porzioni
identiche appaiate per il lungo, i cromatidi, che verranno disgiunte nel
corso della divisione cellulare.
