Um cromossomo refere-se a um molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA) com parte ou todo o material genético (genoma) de um organismo. A maioria dos cromossomos eucarióticos é composta de proteínas de empacotamento que, auxiliadas por proteínas chaperonas, se ligam e condensam a molécula de DNA para evitar que ela se torne um emaranhado incontrolável.
Os cromossomos geralmente são visíveis ao microscópio de luz apenas quando a célula está passando pela metáfase da divisão celular. Este é o período em que todos os cromossomos estão alinhados no centro da célula em sua forma condensada. Antes que isso aconteça, cada cromossomo é copiado uma vez (fase S), e a cópia é unida ao original por um centrômero. Isso resulta em uma estrutura em forma de X nos casos em que o centrômero está localizado no meio do cromossomo ou em uma estrutura de dois braços nos casos em que o centrômero está localizado próximo a uma das extremidades. O cromossomo original e a cópia são então referidos como cromátides irmãs.
Durante a metáfase, a estrutura em forma de X é conhecida como cromossomo metafásico. Nesta forma altamente condensada, os cromossomos são mais fáceis de distinguir e estudar. Nas células animais, os cromossomos atingem seu nível mais alto de compactação na anáfase durante a segregação cromossômica.
A recombinação cromossômica durante a meiose, bem como a reprodução sexual subsequente, desempenha um papel crucial na diversidade genética. Caso essas estruturas sejam manipuladas incorretamente, por meio de processos chamados de instabilidade cromossômica e translocação, a célula pode sofrer uma catástrofe mitótica. Normalmente, isso fará com que a célula inicie a apoptose que leva à sua própria morte. Às vezes, as mutações podem dificultar esse processo e, portanto, causar a progressão do câncer.
Procariotos como bactérias e archaea normalmente têm um único cromossomo circular, mas com muitas variações. Os cromossomos da maioria das bactérias (conhecidos como genóforos por alguns cientistas) podem variar em tamanho de apenas 130.000 pares de bases.
Os cromossomos procarióticos têm menos estrutura baseada em sequência do que os eucariotos. As bactérias normalmente têm um ponto (a origem de replicação) a partir do qual a replicação começa. Algumas archaea têm múltiplas origens de replicação.
Os cromossomos em eucariotos são compostos de fibra de cromatina. A fibra de cromatina é composta de nucleossomos. As fibras de cromatina são empacotadas por proteínas em uma estrutura condensada conhecida como cromatina. A cromatina contém a maior quantidade de DNA e uma menor quantidade herdada materna pode ser encontrada nas mitocôndrias. A cromatina está presente em muitas células, com algumas exceções, como os glóbulos vermelhos.
A cromatina permite que as longas moléculas de DNA se encaixem no núcleo da célula. Durante a divisão celular, a cromatina se condensa ainda mais para formar cromossomos microscopicamente visíveis. A estrutura do cromossomo difere do ciclo celular.
