Centrómero: definición y estructura

Definición de centrómero

En eucariotas, un centrómero es una región de ADN que es responsable del movimiento de los cromosomas replicados hacia las dos células hijas durante la mitosis y la meiosis. Hay un centrómero en cada cromosoma y los centrómeros son responsables de dos funciones principales.

Funciones de centrómero

Una función principal de un centrómero es unirse a las cromátidas hermanas. Las dos copias de un cromosoma replicado se denominan cromátidas hermanas y deben permanecer unidas hasta que llegue el momento de que sean atraídas físicamente hacia las dos futuras células hijas. Esto asegura que cada célula hija obtenga exactamente una copia de cada cromosoma. Las cohesinas son proteínas que mantienen las cromátidas unidas. Al comienzo de la mitosis, las cohesinas se distribuyen uniformemente a lo largo de las cromátidas, por lo que se unen en toda su longitud. En metafase, cuando todos los cromosomas están alineados en el medio de la célula justo antes de separarse, las cohesinas solo se encuentran en las regiones del centrómero, por lo que las cromátidas hermanas solo están conectadas allí. En este diagrama, puede ver cómo se ve esto. La otra función principal del centrómero es unir los microtúbulos en el huso mitótico. En esta función, el centrómero dirige la formación del cinetocoro , que es una estructura proteica especial que se adhiere a los microtúbulos en el huso mitótico. En cada cromátida, el cinetocoro se forma en la región del centrómero del ADN. Una vez que todas las cromátidas están unidas al huso mitótico, los microtúbulos separan las cromátidas hermanas en las dos futuras células hijas. Con esta información, puede ver por qué es tan importante que cada cromosoma tenga exactamente un centrómero. Si un cromosoma tuviera dos centrómeros, podría romperse tirando en dos direcciones diferentes durante la mitosis. Si no tuviera centrómeros, se clasificaría aleatoriamente en las células hijas y eventualmente se perdería.

Localización de centrómeros

En un cromosoma condensado y duplicado es fácil ver dónde se encuentra el centrómero. Es la parte donde las dos cromátidas están conectadas y forman una X. Incluso en un solo cromosoma condensado, el centrómero forma una constricción que se puede ver en el microscopio. ‘Centro’ significa centro y ‘mera’ significa parte, pero los centrómeros no siempre están ubicados justo en el centro de un cromosoma. Pueden tener varias posiciones diferentes, como se muestra en este diagrama. Cuando el centrómero está aproximadamente en el centro de un cromosoma, se le llama metacéntrico . ‘Meta’ significa medio, así que esto tiene sentido. Los centrómeros submetacéntricos están más cerca de un extremo del cromosoma que del otro. Su nombre significa que no están del todo en el medio. Los centrómeros que están muy cerca de un extremo del cromosoma se denominan acrocéntricos . ‘Acro’ significa parte superior o extremidad. Los centrómeros telocéntricos se colocan al final de un cromosoma. ‘Telo’ significa último o final. Puede comparar esta palabra con ‘telómeros’, que son regiones especializadas de ADN en los extremos de los cromosomas. Las diferentes posiciones del centrómero son útiles para los biólogos. Primero, proporcionan una forma de ayudar a reconocer qué cromosoma es cuál bajo el microscopio. Además, los centrómeros son buenos puntos de referencia para describir la ubicación de los genes a lo largo de un cromosoma. A menudo, los centrómeros no están exactamente en el centro, por lo que dividen los cromosomas en brazos largos y brazos cortos. Tradicionalmente, los brazos cortos se llaman ‘p’ para petite, y los brazos largos se llaman ‘q’ (simplemente porque viene después de p en el alfabeto). Entonces, puede decir que un gen está ubicado en el brazo q del cromosoma 13, por ejemplo.

Estructura del centrómero

Los centrómeros están en áreas de heterocromatina. En eucariotas superiores, los centrómeros se encuentran en tramos largos de heterocromatina o ADN altamente condensado donde la transcripción de genes no está activa. Los centrómeros tienen nucleosomas especiales. Los nucleosomas centroméricos contienen un tipo especial de histona H3 que no se encuentra en ningún otro lugar del cromosoma; se llama CENP-A . Los científicos aún no saben qué hace esta histona especial, pero saben que es esencial para la función del centrómero porque las células que no tienen CENP-A no se dividen correctamente. Los centrómeros están formados por secuencias de ADN repetidas. En eucariotas superiores, como los humanos, los centrómeros están formados por largos tramos de secuencias de ADN repetidas llamadas secuencias satélite alfa . En los seres humanos, las secuencias satélite alfa tienen 171 pares de bases de longitud, son ricas en nucleótidos A y T y tienen ligeras variaciones entre sí. Estas secuencias se repiten miles de veces en el centrómero. Una proteína llamada CENP-B se une a las secuencias satélite alfa y forma la base del cinetocoro. En eucariotas inferiores, como la levadura, el centrómero es mucho más simple. Es una secuencia particular de 125 pares de bases que está presente solo una vez en el cromosoma. En lugar de reconocer las secuencias satélite alfa repetidas, las proteínas del cinetocoro de levadura reconocen y se ensamblan en esta secuencia de centrómero específica.

Resumen de la lección

En esta lección, ha aprendido que un centrómero es una región de ADN en cada cromosoma eucariota que tiene dos funciones principales durante la mitosis. Una función es mantener juntas las dos cromátidas hermanas hasta que sea el momento de que se separen durante la anafase. La segunda función es reclutar las proteínas que forman el cinetocoro , que une cada cromátida a los microtúbulos en el huso mitótico. Los centrómeros se pueden ubicar en diferentes posiciones en los cromosomas, y los biólogos usan esta característica para ayudar a distinguir los cromosomas y describir la ubicación de los genes. Finalmente, las secuencias distintivas de ADN del centrómero se encuentran en áreas de heterocromatina altamente condensadas del cromosoma, donde también hay nucleosomas especializados.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador