Che cos'è un centromero?
Un centromero costituisce parte della struttura di un cromosoma durante le divisioni nucleari, sia la mitosi che la meiosi. I cromosomi sono costituiti da lunghi filamenti di DNA, che si arrotolano prima di entrambi i tipi di divisione. Questo avvolgimento del DNA si verifica durante l'interfase prima che avvenga la mitosi o la meiosi. È un periodo estremamente importante in quanto le molecole di DNA fanno una copia identica di se stesse garantendo che la prole abbia la giusta quantità di DNA al termine della divisione.
Quando il DNA si è replicato, i cromosomi sono costituiti da due bracci identici, chiamati cromatidi . Ogni cromatide contiene una copia del DNA replicato e l'area in cui i cromatidi sono tenuti insieme è chiamata centromero. I centromeri possono essere trovati ovunque lungo la lunghezza del cromosoma, ma la posizione è specifica per ciascun cromosoma particolare. I centromeri più i due cromatidi formano la struttura di un singolo cromosoma.
La mitosi è il processo in cui le cellule si riproducono dividendosi per formare due prole identiche. La mitosi si verifica nella maggior parte delle cellule e produce nuove cellule per sostituire quelle vecchie o danneggiate o per consentire all'organismo di crescere. La meiosi si verifica solo negli organi riproduttivi ed è il modo in cui vengono prodotti i gameti, lo sperma e le uova nell'uomo. I centromeri svolgono un ruolo importante sia nella mitosi che nella meiosi.
La mitosi è composta da quattro fasi e alla fine della prima, le copie duplicate del DNA si formano con il centromero che unisce i due identici cromatidi. Allo stesso tempo, un fuso costituito da microtubuli proteici si forma attraverso il nucleo. Durante la metafase, il secondo stadio della mitosi, i cromosomi si allineano attraverso il centro del fuso. Ogni cromosoma è unito a un microtubulo del fuso al suo centromero.
Durante la fase, i cromatidi identici di ciascun cromosoma vengono separati. Sono tirati ai poli opposti del nucleo dai microtubuli attaccati a ciascun centromero. Dopo che ogni cromosoma è stato diviso, la cellula si divide producendo due cellule identiche con il DNA identico in ciascuna. Tutte le cellule, tranne i gameti, hanno due copie di ciascun cromosoma. Un cromosoma di ogni coppia proviene dal padre e uno dalla madre. Questi cromosomi hanno le stesse informazioni genetiche, i geni, che si trovano nello stesso posto e sono chiamati cromosomi omologhi.
La meiosi è fondamentalmente la mitosi che si verifica due volte all'interno della stessa cellula, con alcune differenze specifiche. Innanzitutto, durante la meiosi, i cromosomi omologhi si allineano lungo il fuso. Quando le fibre del fuso si attaccano ai centromeri, i cromosomi vengono separati. Si formano due cellule, ma ora hanno solo una copia di ciascun cromosoma o metà del DNA.
La seconda divisione del DNA è identica alla mitosi. I cromosomi si allineano lungo l'equatore del fuso e ciascun microtubulo si unisce a un centromero di ciascun cromosoma. I cromatidi vengono tirati verso i poli opposti del nucleo e una nuova cellula si forma. Poiché i cromatidi hanno copie identiche del DNA, ogni cellula finale ha una singola copia di ciascun cromosoma. Il risultato finale della meiosi è l'esistenza di quattro gameti con solo metà del DNA.