Cromátidas: concepto, funciones y partes
¿Qué es una cromátida?
Una cromátida es una de las dos copias que se produce por la replicación de un cromosoma eucariota, apreciable únicamente durante los eventos de división celular como la mitosis y la meiosis.
Durante la división mitótica, las cromátidas hermanas son el resultado de la replicación del ADN del mismo cromosoma y se diferencian de los cromosomas homólogos en que estos derivan de dos individuos diferentes, una madre y un padre, por lo que, a pesar de que se recombinan, no son idénticos entre sí.
Así pues, las cromátidas forman parte de todos los cromosomas eucariotas y cumplen funciones esenciales en la transferencia fiel de la información genética de una célula a su descendencia, pues el contenido genético de dos cromátidas hermanas de una célula en mitosis, por ejemplo, es idéntico.
En líneas generales, cada cromátida está compuesta por ADN enrollado sobre núcleos formados por octámeros de proteínas histonas, las cuales participan activamente en la regulación de la expresión de los genes contenidos en dicha molécula de ADN.
Como solo pueden apreciarse durante la división, usualmente las cromátidas se observan en pares, unidas estrechamente entre sí a lo largo de toda su longitud y especialmente en la región del centrómero.
Funciones de las cromátidas
Las cromátidas son las estructuras nucleares portadoras de la información genética y epigenética de todas las células eucariotas. Estas son necesarias para la correcta distribución del material hereditario durante la división celular, sea por mitosis o por meiosis.
Formación de células durante la mitosis y de los gametos
Ya que el término se emplea especialmente para hacer referencia al material genético duplicado de un cromosoma, una cromátida es, entonces, fundamental para la formación de células genéticamente idénticas durante la mitosis y para la formación de los gametos durante la meiosis de los organismos con reproducción sexual.
El material genético que está contenido en las cromátidas y que pasa de una célula a su descendencia a través de la división celular contiene toda la información necesaria para darle las características propias a las células y, por ende, al organismo que estas forman.
Transmisión de la información genética
La segregación adecuada de las cromátidas hermanas es fundamental para el funcionamiento de un ser vivo, pues si estas no son transmitidas con fidelidad de una célula a otra o si no son separadas durante la división, pueden desencadenarse desórdenes genéticos que resultan perjudiciales para el desarrollo del organismo.
Lo anterior es particularmente cierto para los organismos diploides como los seres humanos, por ejemplo, pero no del todo para otros organismos poliploides como las plantas, ya que estas poseen juegos “de repuesto” de sus cromosomas, es decir, que los tienen en más de dos copias.
Las mujeres, por nombrar un ejemplo, poseen dos copias del cromosoma sexual X, por lo que cualquier error de replicación en uno de ellos podría ser “corregido” o “enmendado” con la información presente en el otro, caso contrario a los hombres, pues estos poseen una sola copia del cromosoma Y y una sola del cromosoma X, que no son homólogos.
Partes de las cromátidas
Una cromátida está formada por una molécula de ADN doble banda sumamente organizada y compacta. La compactación de esta molécula se da gracias a su asociación con un conjunto de proteínas histonas que forman una estructura denominada nucleosoma, alrededor del cual se enrolla el ADN.
El enrollamiento del ADN alrededor de los nucleosomas es posible debido a que las histonas poseen abundantes aminoácidos con carga positiva, que consiguen interactuar electrostáticamente con las cargas negativas características del ácido nucleico.
Los nucleosomas, a su vez, se enrollan sobre sí mismos, compactándose aún más y formando una estructura filamentosa conocida como la fibra de 30 nm, que es la que se observa durante la mitosis.
En una región de dicha ficha se encuentra un complejo proteico de ADN llamado centrómero, el cual alberga el cinetocoro, que es donde se une el huso mitótico durante la división celular.
Cromátidas durante la mitosis
Al final de la profase mitótica puede verificarse que cada cromosoma está compuesto por dos filamentos unidos entre sí a lo largo de toda su estructura y especialmente en una región más compacta conocida como centrómero; estos filamentos son las cromátidas hermanas, producto de una previa replicación.
La estrecha unión entre las cromátidas hermanas a lo largo de su estructura se consigue gracias a un complejo proteico denominado cohesina, que funciona como un “puente” entre las dos. Dicha cohesión es establecida a medida que el ADN se replica, previo a la segregación de las cromátidas hacia las células hijas.
Cuando las cromátidas hermanas son separadas durante la metafase-anafase, cada cromátida que es segregada a una de las células hijas es considerada un cromosoma, el cual se replica y forma nuevamente una cromátida hermana antes de la siguiente mitosis.
Cromátidas durante la meiosis
La mayor parte de las células eucariotas de los organismos que poseen reproducción sexual tienen en su núcleo un conjunto de cromosomas proveniente de un parental y otro conjunto proveniente del otro, es decir, unos cromosomas de la madre y otros del padre, que se conocen como cromosomas homólogos, pues son genéticamente equivalentes, pero no idénticos.
Cada cromosoma homólogo es un filamento de ADN y proteínas (cromátida) muy ordenado que, antes de que la célula comience un proceso de división, se encuentra laxamente dispuesto en el núcleo.
Antes de que una célula sexual entre en fase meiótica, cada cromosoma homólogo se duplica, quedando compuesto por dos cromátidas hermanas idénticas unidas a lo largo de toda su estructura y en la región centromérica, tal como sucede durante la mitosis.
Durante la profase de la primera división meiótica los cromosomas homólogos (del padre y de la madre), ya compuestos cada uno por dos cromátidas hermanas, se aproximan unos a otros a todo su largo, a través de un proceso llamado sinapsis, por el que se forma un complejo llamado tétrada, compuesto por cada cromosoma homólogo y su cromátida hermana.
La sinapsis permite el intercambio o la recombinación genética entre los cromosomas homólogos, que posteriormente se separarán durante la anafase I de la meiosis y se distribuirán en células separadas.
Las cromátidas hermanas de cada cromosoma homólogo son segregadas como una sola unidad durante la primera división meiótica, ya que son desplazadas hacia la misma célula, pero son separadas unas de otras durante la meiosis II, donde se producen células con un número haploide de cromosomas.