Dotazione cromosomica

Cromosomi a di una femmina umana. Fonte: Wikimedia Commons

Cos'è la dotazione cromosomica?

IL Dotazione cromosomica, Complemento cromosomico o gioco cromosomico, definisce il numero totale di cromosomi che rappresentano il genoma di ciascuna specie. Ogni organismo vivente è formato da cellule che hanno un numero caratteristico di cromosomi.

Si dice che quelli che contengono un doppio complemento di cromosomi siano diploidi ("2n"). Quelli che contengono una singola dotazione cromosomica ('n') si dice che siano Haploides. 

La dotazione cromosomica rappresenta il numero totale di molecole di DNA in cui sono registrate tutte le informazioni genetiche che definiscono una specie. Negli organismi con 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 sessuali 'n', o gameti, hanno un solo cromosoma di ogni coppia.

Nell'essere umano, ad esempio, il complemento cromosomico di ciascuna cellula somatica è 46. Cioè 22 coppie autosomiche più una coppia sessuale. Nei gameti della specie, ognuno di essi presenta, quindi, una dotazione cromosomica di 23 cromosomi.

Quando parliamo di dotazione cromosomica di una specie, ci riferiamo rigorosamente al gioco dei cromosomi di una serie che chiamiamo. In molte specie, c'è un'altra serie di cromosomi soprannumerari chiamati B.

Ciò non dovrebbe essere confuso con i cambiamenti di ploidia, che comportano cambiamenti nel numero di cromosomi della serie A.

I cromosomi che definiscono una specie

Dal 20 ° del ventesimo secolo si sapeva che il numero di cromosomi per specie non sembrava essere stabile. Lo standard e lo standard dei cromosomi di una specie erano chiamati una serie. I cromosomi supernumerari, che non erano copie della serie A, erano chiamati serie B.

Evoluzionalmente parlando, un cromosoma B deriva da un cromosoma A, ma non è la sua copia. Non sono indispensabili per la sopravvivenza della specie e solo alcuni individui della popolazione lo presentano.

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Potrebbero esserci variazioni nel numero di cromosomi (aneuploidia) o nella disposizione completa di cromosomi (euploidia). Ma si riferirà sempre ai cromosomi della serie A. Questo numero o dotazione cromosomica, della serie A, è quello che definisce cromosomicamente le specie.

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

Pertanto, due o tre accessori in più non fanno una specie diversa: rimane lo stesso. 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 rispetto ai suoi individui presenti. Questo numero è caratteristico della specie, che può essere, ma non le sue informazioni, identiche a quella di un altro.

Cambiamenti nella dotazione cromosomica

Abbiamo già visto come negli individui di alcune specie alcune cellule possano avere solo una o due dotazioni cromosomiche. Cioè, il numero di accessori 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. Le caratteristiche cariotipiche degli organismi, in particolare in numero, sono particolarmente stabili nell'evoluzione e nella definizione delle specie.

Tuttavia, in alcune specie, tra specie correlate e in particolare individui, potrebbero esserci significativi cambiamenti di dotazione cromosomica.

Daremo alcuni esempi non correlati ai cambiamenti in Ploidía.

Cambiamenti nel campo dei lignaggi evolutivi

La regola biologica è che esiste un conservatorismo cromosomico che garantisce gameti vitali per la meiosi e fecondazione di successo durante la fecondazione.

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Gli organismi della stessa specie, le specie dello stesso genere, tendono a conservare la dotazione cromosomica. Questo può essere visto anche in gamme tassonomiche più elevate.

Lepidoptera

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

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

La maggior parte delle famiglie dell'ordine ha una dotazione cromosomica modale di 30 o 31 cromosomi. Cioè, 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 di Lepidopter contiene circa 4.000 specie. Ma al suo interno troviamo taxa con un numero di modo, ad esempio, 28, 29, 30 o 31 cromosomi. In alcune delle sue tribù, tuttavia, ci sono variazioni da 5 a 50 cromosomi per specie.

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

Ma in altri, sono varianti di cromosomi a. Nella stessa specie puoi trovare individui con numeri aploidi che variano tra 28 e 53 cromosomi.

Cambiamenti nel campo delle cellule dello stesso individuo

Poliploidia somatica

Nel mondo dei funghi è abbastanza frequente trovare cambiamenti nel numero di copie dei cromosomi prima dei cambiamenti ambientali. Questi cambiamenti possono influenzare un particolare cromosoma (aneuploidia) o il loro gioco completo (Euploidia).

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

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Al contrario, la plasticità genomica dei funghi, in generale, spiega la sua sorprendente adattabilità alle circostanze più diverse della vita.

Questa miscela eterogenea di tipi di cellule con diverse pioidie 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, c'è una miscela di diploide e poliploidi nelle popolazioni di epatociti e megacariociti in modo normale.

Cancro

Una delle caratteristiche che definisce lo sviluppo del cancro è l'instabilità cromosomica. Nel cancro puoi trovare popolazioni di cellule che hanno modelli cariotipici eterogenei.

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

I cambiamenti numerici portano alla condizione aneuploide delle cellule che hanno perso un po 'di cromosoma. Nello stesso tumore ci possono essere cellule aneuploidi per cromosomi diversi.

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

Oltre a contribuire alla progressione del cancro, queste alterazioni complicano terapie volte ad attaccare la malattia. Le cellule non sono più, nemmeno genomicamente, lo stesso.

Il contenuto e l'organizzazione dell'informazione sono diversi e anche i modelli di espressione genica sono cambiati. Inoltre, in ciascun tumore potrebbe esserci una miscela di schemi di espressione, diversa nell'identità e nella grandezza.

Riferimenti

1. Lukhtanov, v. A. Evoluzione del numero cromosomico negli skipper (Lepidoptera, Hesperiidae). Citogenetica comparativa.
2. Vargas-Rondón, n., Villegas, v. E., Rondón-Lagos, m. Il ruolo dell'instabilità cromosomica nel cancro e nella risposta terapeutica. Tumori.