Un cromosoma è un pacchetto contenente un pezzo di genoma, cioè contiene alcuni dei geni di un organismo. La parola importante qui è “pacchetto”: i cromosomi aiutano una cellula a mantenere una grande quantità di informazioni genetiche ordinate, organizzate e compatte.
I cromosomi sono fatti di DNA e proteine. La maggior parte degli esseri viventi ha cromosomi che sono lineari, come pezzi di filo di grasso, e sono tenuti nel nucleo, una sacca a forma di sfera all’interno della cellula.
Quanti cromosomi hanno gli organismi?
In alcune forme di vita molto semplici, come i batteri, l’intero genoma è racchiuso in un singolo cromosoma. Ma altri organismi, con genomi mille o anche un milione di volte più grandi di quelli dei batteri, dividono il loro materiale ereditario tra un certo numero di cromosomi diversi. Esattamente di quanti cromosomi stiamo parlando dipende dalla specie. Una zanzara ha 6 cromosomi, una pianta di piselli ne ha 14, un girasole 34, un essere umano 46 e un cane 78.
Le specie strettamente correlate tendono ad avere un numero simile di cromosomi. Per esempio, gli scimpanzé, i nostri cugini più vicini, hanno 48 cromosomi in ciascuna delle loro cellule. Ma a parte questa regola generale, c’è molto poco senso o ragione per quanti cromosomi ha una specie. Sarebbe conveniente se ci fosse una sorta di “scala evolutiva”, con organismi più complessi che hanno più cromosomi, ma la natura non funziona così. I pesci rossi, che passano le loro giornate nuotando in cerchio, soffiando pigramente nelle bolle e librandosi vicino alla cima della loro ciotola in attesa delle scaglie di pesce, sono dotati di 94 cromosomi. I gatti, con le loro acute tecniche di caccia e i loro mille modi per manipolare con le fusa gli esseri umani, ne hanno solo 38.
Cosa rende un cromosoma diverso da un altro?
Anche se simili nell’aspetto di base, i diversi cromosomi variano leggermente in dimensione e forma. Inoltre, quando i cromosomi vengono colorati con coloranti fluorescenti, sviluppano modelli distintivi di bande chiare e scure. Queste sottili differenze permettono ai biologi cellulari di distinguere i diversi cromosomi l’uno dall’altro, proprio come i biologi sul campo imparano a distinguere i membri di un branco di balene dai segni e dalle cicatrici sulle loro pinne.
Il cromosoma più grande di un organismo è generalmente indicato come cromosoma 1, il successivo più grande come cromosoma 2, e così via. Cromosomi diversi contengono geni diversi. Cioè, ogni cromosoma contiene una parte specifica del genoma. Per esempio, negli esseri umani il gene per l’alfa globina, una parte della proteina dell’emoglobina che trasporta l’ossigeno nei globuli rossi, si trova sul cromosoma 16. Il gene per la beta globina, l’altra parte della proteina dell’emoglobina, si trova sul cromosoma 11.
I cromosomi conservati possono essere fotografati e disposti in ordine di grandezza per produrre un cariotipo, un grafico che gli scienziati usano per studiare i cromosomi. Un cariotipo non è abbastanza dettagliato da poterti parlare dei singoli geni di un cromosoma, ma può dirti se i cromosomi nel loro insieme sono in ordine e può aiutare i medici a diagnosticare e capire le malattie. Per esempio, le persone con la sindrome di Down hanno troppi cromosomi, e i riarrangiamenti cromosomici (quando una parte di un cromosoma si stacca e si riattacca a un altro cromosoma) sono associati a certi tipi di cancro.
Un rapido sguardo a qualsiasi cariotipo vi dirà uno dei fatti più importanti sui cromosomi: Sono in coppia. I membri di una coppia sono della stessa dimensione e forma, e hanno le stesse bande. In altre parole, ogni persona possiede effettivamente due copie del cromosoma 1, due copie del cromosoma 2 e così via. Le cellule umane contengono 23 coppie di cromosomi.
La maggior parte dei cromosomi di un organismo, in genere tutti tranne una coppia, sono chiamati autosomi, che sono gli stessi nei maschi e nelle femmine. Gli esseri umani hanno 22 coppie di autosomi.
Molti organismi hanno anche una coppia di cromosomi sessuali, che differiscono tra maschi e femmine. Negli esseri umani, una femmina ha due cromosomi sessuali identici. Un maschio ha un cromosoma sessuale che è come quelli delle femmine, e uno che è più piccolo e di forma diversa. In stenografia scientifica, i cromosomi sessuali della femmina sono indicati come XX, e quelli del maschio come XY.
I cromosomi sessuali di molte altre specie hanno un modello simile, ma non è l’unica possibilità. Nelle cavallette, le femmine hanno due cromosomi sessuali identici, mentre i maschi hanno un solo cromosoma sessuale e sono detti XO. Negli uccelli, nelle farfalle e nelle falene, sono i maschi ad avere due cromosomi sessuali identici: sono XX e le femmine sono XY o XO.