Por Mary Dowd
Atualizado em 30 de agosto de 2022
Durante milhares de milhões de anos, a vida dependeu da transmissão fiel do ADN de uma geração para a seguinte. A notável capacidade da célula de empacotar um genoma humano inteiro – aproximadamente 2 metros de ADN – num núcleo com apenas alguns micrómetros de largura depende de um processo de condensação rigorosamente regulado. Erros durante a replicação ou segregação do ADN podem levar à morte celular ou a doenças, sublinhando a razão pela qual os cromossomas ficam mais compactados durante a metáfase e descondensam rapidamente na telófase para preservar a integridade do genoma.
Compreendendo os principais conceitos
O genoma único de cada indivíduo é codificado na ordem precisa das quatro bases do DNA (A, T, C, G). Nas células eucarióticas, o genoma reside no núcleo como cromatina. A cromatina consiste em nucleossomos – DNA enrolado em proteínas histonas – que se dobram em uma estrutura de ordem superior chamada cromossomo. Sem esta embalagem, o genoma mediria cerca de 1,80 metro quando esticado de ponta a ponta, de acordo com o Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano.
Os cromossomos são invisíveis ao microscópio óptico até se condensarem durante a divisão celular. Eles apresentam um centrômero – geralmente no meio – criando a aparência característica em forma de X. Os pares de cromossomos são armazenados com segurança dentro do envelope nuclear e só são revelados quando a célula se prepara para se dividir.
Mitose:Divisão Celular Assexuada
As células somáticas – aquelas que constroem e reparam tecidos – usam a mitose para gerar células-filhas idênticas. Depois que uma célula ingeriu nutrientes suficientes e replicou seu DNA, as cromátides irmãs se alinham e se dividem, produzindo duas células geneticamente idênticas. A mitose é um mecanismo rápido e eficiente de crescimento, reparo e regeneração.
Meiose:Gerando Diversidade Genética
As células reprodutivas (espermatozoides, óvulos ou esporos) surgem através da meiose, uma divisão em dois estágios que reduz o número de cromossomos pela metade. A primeira divisão meiótica inclui uma troca aleatória de material genético – cruzamento – entre cromossomos homólogos. Esse embaralhamento, juntamente com a classificação independente, cria gametas que são semelhantes e distintos de seus pais.
Condensação de DNA através do ciclo celular
Durante a interfase, a cromatina permanece vagamente disposta e invisível ao microscópio óptico. Assim que a replicação do DNA é concluída, a célula entra na prófase, onde a cromatina se condensa em cromossomos distintos. Na metáfase, os cromossomos tornam-se altamente compactados e se alinham na placa metafásica, permitindo uma visualização clara ao microscópio. Na meiose, pares homólogos alinhados formam tétrades – cada uma contendo duas cromátides irmãs da mãe e duas do pai.
Durante a anáfase, as cromátides irmãs se separam e migram para pólos opostos da célula. Finalmente, a telófase restaura o envelope nuclear e o ADN descondensa-se novamente em cromatina, preparando a célula para o ciclo seguinte.
