Cromossomos

Esticado de ponta a ponta, o DNA de uma única célula humana teria cerca de 2 metros.

Dois metros dentro de um núcleo

O núcleo de uma célula típica tem apenas alguns milésimos de milímetro de diâmetro, mas o DNA dentro dele é enorme. Você pode calcular seu comprimento com o que viu na aula anterior. Um conjunto de DNA humano tem cerca de 3 bilhões de pares de bases, e cada par acrescenta 0.34 nm. Assim, um conjunto mede cerca de 3 000 000 000 × 0.34 nm, aproximadamente 1 metro. A maioria das células do corpo tem dois conjuntos, um de cada progenitor, o que dá cerca de 2 metros no total. O NHGRI apresenta esse comprimento como cerca de 6 pés. Fazer tudo isso caber no núcleo exige compactação, e os cromossomos resolvem o problema.

Um cromossomo é uma longa molécula de DNA associada a proteínas que mantêm sua forma. O DNA se enrola em proteínas chamadas histonas, parecidas com carretéis, como uma linha em bobinas. A OpenStax descreve os níveis seguintes: as “contas em um fio” de DNA e histonas se dobram em uma fibra com cerca de 30 nm de largura e, antes da divisão celular, essa fibra se dobra ainda mais, até cada cromossomo atingir sua compactação máxima, com cerca de 700 nm de largura. Só então os cromossomos ficam espessos o bastante para serem vistos em um microscópio óptico comum. O nome vem das palavras gregas para cor e corpo, pois os cromossomos absorvem intensamente certos corantes.

23 pares

Os seres humanos têm 23 pares de cromossomos, 46 no total. Um cromossomo de cada par vem da mãe e o outro, do pai. Por isso os filhos herdam características de ambos. Os pares de 1 a 22 são chamados autossomos e são numerados, aproximadamente, do maior para o menor. O par 23 é o dos cromossomos sexuais. O NHGRI descreve o padrão habitual: mulheres têm dois cromossomos X, enquanto homens têm um X e um Y. O Y é bem menor que o X e contém muito menos genes.

Todo cromossomo tem uma região estreitada chamada centrômero. Apesar do nome, ela geralmente não fica exatamente no meio. Antes de uma célula se dividir, cada cromossomo é copiado, e as duas cópias idênticas, chamadas cromátides-irmãs, permanecem unidas pelo centrômero até serem separadas nas duas novas células. Nas extremidades de cada cromossomo ficam os telômeros, trechos repetitivos de DNA que o NHGRI compara às pontas plásticas dos cadarços. Em muitos tipos de célula, os telômeros ficam um pouco mais curtos a cada divisão.

Redução à metade e novas combinações

Óvulos e espermatozoides são a exceção à regra de “dois de cada”. Essas células reprodutivas, chamadas gametas, têm apenas uma cópia de cada cromossomo, 23 no total. Quando um óvulo e um espermatozoide se unem, a nova célula volta a ter 46. Qual cromossomo de cada par vai para um gameta depende do acaso, em uma escolha feita par a par. Com 23 pares, uma pessoa pode produzir 2 multiplicado por si mesmo 23 vezes, ou seja, 2²³ = 8 388 608 combinações diferentes de cromossomos inteiros, sem sequer contar as trocas de trechos entre cromossomos parceiros. Esse é um dos principais motivos pelos quais irmãos não são idênticos.

O número de cromossomos é fixo em cada espécie. O NHGRI cita a mosca-das-frutas, com 4 pares, o arroz, com 12, e o cão, com 39. Quando uma pessoa tem um cromossomo a mais ou a menos, seu desenvolvimento costuma ser afetado. A síndrome de Down, por exemplo, ocorre quando há três cópias do cromossomo 21 em vez de duas. Dúvidas sobre seus próprios cromossomos devem ser tratadas com um médico ou profissional de aconselhamento genético; esta aula traz informações gerais.