Een chromosoom is een pakketje dat een stukje van een genoom bevat, dat wil zeggen dat het een deel van de genen van een organisme bevat. Het belangrijke woord hier is “pakket”: chromosomen helpen een cel om een grote hoeveelheid genetische informatie netjes, georganiseerd en compact te houden.
Chromosomen zijn gemaakt van DNA en eiwit. De meeste levende wezens hebben chromosomen die lineair zijn, als stukjes vetdraad, en worden bewaard in de celkern, een bolvormig zakje in de cel.
Hoeveel chromosomen hebben organismen?
Bij enkele zeer eenvoudige levensvormen, zoals bacteriën, is het volledige genoom verpakt in één enkel chromosoom. Maar andere organismen, met genomen die duizend of zelfs een miljoen keer groter zijn dan die van bacteriën, verdelen hun erfelijk materiaal over een aantal verschillende chromosomen. Over hoeveel chromosomen het precies gaat, hangt af van de soort. Een mug heeft 6 chromosomen, een erwtenplant 14, een zonnebloem 34, een mens 46, en een hond 78.
Nauw verwante soorten hebben meestal een vergelijkbaar aantal chromosomen. Zo hebben chimpansees, onze naaste neven, 48 chromosomen in elk van hun cellen. Maar afgezien van deze algemene regel is er heel weinig te zeggen over het aantal chromosomen dat een soort heeft. Het zou handig zijn als er een soort “evolutionaire ladder” was, waarbij complexere organismen meer chromosomen hebben, maar de natuur werkt niet op die manier. Goudvissen, die hun dagen doorbrengen met rondjes zwemmen, lui bellen blazen en boven in hun kom zweven in afwachting van visvlokken, zijn voorzien van 94 chromosomen. Katten, met hun scherpe jachttechnieken en duizend manieren om de mens spinnend te manipuleren, hebben er slechts 38.
Wat maakt het ene chromosoom anders dan het andere?
Hoewel de chromosomen er in de basis ongeveer hetzelfde uitzien, verschillen ze enigszins in grootte en vorm. Bovendien, wanneer chromosomen worden gekleurd met fluorescerende kleurstoffen, ontwikkelen zij onderscheidende patronen van heldere en donkere banden. Deze subtiele verschillen stellen celbiologen in staat verschillende chromosomen van elkaar te onderscheiden, zoals veldbiologen leren leden van een groep walvissen te onderscheiden aan de hand van de merktekens en littekens op hun vinnen.
Het grootste chromosoom van een organisme wordt meestal chromosoom 1 genoemd, het volgende grootste chromosoom chromosoom 2, enzovoort. Verschillende chromosomen bevatten verschillende genen. Dat wil zeggen dat elk chromosoom een specifiek deel van het genoom bevat. Bij de mens bijvoorbeeld ligt het gen voor alfaglobine, een deel van het hemoglobine-eiwit dat zuurstof transporteert in rode bloedcellen, op chromosoom 16. Het gen voor beta-globine, het andere deel van het hemoglobine-eiwit, is te vinden op chromosoom 11.
Gesloten chromosomen kunnen worden gefotografeerd en gerangschikt in volgorde van grootte om een karyotype te produceren, een grafiek die wetenschappers gebruiken om chromosomen te bestuderen. Een karyotype is niet gedetailleerd genoeg om u te vertellen over de afzonderlijke genen op een chromosoom, maar het kan u vertellen of de chromosomen als geheel in orde zijn en het kan artsen helpen bij het diagnosticeren en begrijpen van ziekten. Mensen met het syndroom van Down hebben bijvoorbeeld te veel chromosomen, en chromosoomherschikkingen (wanneer een deel van een chromosoom afbreekt en weer aan een ander chromosoom vastzit) worden in verband gebracht met bepaalde vormen van kanker.
Een snelle blik op een karyotype vertelt u een van de belangrijkste feiten over chromosomen: Ze komen in paren. De leden van een paar hebben dezelfde grootte en vorm, en ze hebben dezelfde bandpatronen. Met andere woorden, elke persoon bezit in feite twee exemplaren van chromosoom 1, twee exemplaren van chromosoom 2, enzovoort. Menselijke cellen bevatten 23 paar chromosomen.
De meeste chromosomen van een organisme, meestal alle behalve één paar, worden autosomen genoemd, die bij mannetjes en vrouwtjes hetzelfde zijn. Mensen hebben 22 paar autosomen.
Vele organismen hebben ook een paar geslachtschromosomen, die verschillen tussen mannetjes en vrouwtjes. Bij de mens heeft een vrouwtje twee identieke geslachtschromosomen. Een mannetje heeft één geslachtschromosoom dat lijkt op dat van een vrouwtje, en één dat kleiner en anders gevormd is. In wetenschappelijke steno worden de geslachtschromosomen van het vrouwtje XX genoemd, en die van het mannetje XY.
De geslachtschromosomen van veel andere soorten hebben een soortgelijk patroon, maar het is niet de enige mogelijkheid. Bij sprinkhanen hebben de vrouwtjes twee identieke geslachtschromosomen, terwijl de mannetjes slechts één geslachtschromosoom hebben en XO heten te zijn. Bij vogels, vlinders en motten zijn het de mannetjes die twee identieke geslachtschromosomen hebben: zij zijn XX en de vrouwtjes XY of XO.