Un chromosome fait référence à un Molécule d'acide désoxyribonucléique (ADN) avec tout ou partie du matériel génétique (génome) d'un organisme. La plupart des chromosomes eucaryotes sont constitués de protéines d'encapsidation qui, aidées par des protéines chaperons, se lient à la molécule d'ADN et la condensent pour l'empêcher de devenir un enchevêtrement ingérable.
Les chromosomes ne sont généralement visibles au microscope optique que lorsque la cellule subit la métaphase de division cellulaire. C'est la période où tous les chromosomes sont alignés au centre de la cellule sous leur forme condensée. Avant que cela ne se produise, chaque chromosome est copié une fois (phase S) et la copie est jointe à l'original par un centromère. Il en résulte soit une structure en forme de X dans les cas où le centromère est situé au milieu du chromosome, soit une structure à deux bras dans les cas où le centromère est situé près de l'une des extrémités. Le chromosome d'origine et la copie sont alors appelés chromatides soeurs.
Pendant la métaphase, la structure en forme de X est connue sous le nom de chromosome métaphase. Dans cette forme hautement condensée, les chromosomes sont les plus faciles à distinguer et à étudier. Dans les cellules animales, les chromosomes atteignent leur niveau de compactage le plus élevé en anaphase pendant la ségrégation chromosomique.
La recombinaison chromosomique pendant la méiose ainsi que la reproduction sexuée ultérieure jouent un rôle crucial dans la diversité génétique. Dans le cas où ces structures sont mal manipulées, par des processus appelés instabilité chromosomique et translocation, la cellule peut subir une catastrophe mitotique. Normalement, cela choisira la cellule pour déclencher l'apoptose qui conduit à sa propre mort. Des mutations peuvent parfois entraver ce processus et donc provoquer la progression du cancer.
Les procaryotes tels que les bactéries et les archées ont normalement un seul chromosome circulaire mais avec de nombreuses variations. Les chromosomes de la plupart des bactéries (connus sous le nom de génophores par certains scientifiques) peuvent varier en taille de 130 000 paires de bases seulement.
Les chromosomes procaryotes ont moins de structure basée sur des séquences que les eucaryotes. Les bactéries ont normalement un point (l'origine de la réplication) à partir duquel la réplication commence. Certaines archées ont plusieurs origines de réplication.
Les chromosomes chez les eucaryotes sont constitués de fibres de chromatine. La fibre de chromatine est constituée de nucléosomes. Les fibres de chromatine sont conditionnées par des protéines dans une structure condensée connue sous le nom de chromatine. La chromatine contient la plus grande quantité d'ADN et une plus petite quantité héritée de la mère peut être trouvée dans les mitochondries. La chromatine est présente dans de nombreuses cellules, à quelques exceptions près comme les globules rouges.
La chromatine permet aux longues molécules d'ADN de s'intégrer dans le noyau cellulaire. Pendant la division cellulaire, la chromatine se condense davantage pour former des chromosomes visibles au microscope. La structure du chromosome diffère du cycle cellulaire.
