Хромосома відноситься до а молекула дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) з частково або повністю генетичним матеріалом (геномом) організму. Більшість еукаріотичних хромосом складаються з пакувальних білків, які за допомогою шаперонових білків зв’язуються і конденсують молекулу ДНК, щоб запобігти її перетворенню в некерований клубок.
Хромосоми зазвичай видно під світловим мікроскопом лише тоді, коли клітина переживає метафазу поділу клітини. Це період, коли всі хромосоми розташовані в центрі клітини в їх ущільненому вигляді. Перш ніж це станеться, кожна хромосома копіюється один раз (фаза S), і копія приєднується до оригіналу центромерою. Це призводить або до X-подібної структури у випадках, коли центромера розташована посередині хромосоми, або до структури з двома плечами у випадках, коли центромера розташована поблизу одного з кінців. Потім оригінальну хромосому та копію називають сестринськими хроматидами.
Під час метафази структура X-форми відома як метафазна хромосома. У цій сильно конденсованій формі хромосоми найлегше розрізнити та вивчити. У клітинах тварин хромосоми досягають найвищого рівня ущільнення в анафазі під час сегрегації хромосом.
Хромосомна рекомбінація під час мейозу, а також подальше статеве розмноження відіграє вирішальну роль у генетичному різноманітті. У випадку, якщо цими структурами маніпулюють неправильно, через процеси, звані хромосомною нестабільністю та транслокацією, клітина може зазнати мітотичної катастрофи. Зазвичай це вибирає клітину ініціювати апоптоз, який призводить до її власної смерті. Мутації іноді можуть заважати цьому процесу і, отже, спричиняти прогресування раку.
Такі прокаріоти, як бактерії та археї, зазвичай мають одну кругову хромосому, але з багатьма варіаціями. Хромосоми більшості бактерій (відомі деякими вченими як генофори) можуть мати розмір від 130 000 пар основ.
Прокаріотичні хромосоми мають меншу структуру на основі послідовностей, ніж еукаріоти. Зазвичай бактерії мають одну точку (початок реплікації), з якої починається реплікація. Деякі археї мають походження множинної реплікації.
Хромосоми еукаріотів складаються з волокна хроматину. Клітковина хроматину складається з нуклеосом. Волокна хроматину упаковуються білками в конденсовану структуру, відому як хроматин. Хроматин містить більшу кількість ДНК, і менша кількість, успадкована від матері, може бути виявлена в мітохондріях. Хроматин присутній у багатьох клітинах, за кількома винятками, таких як еритроцити.
Хроматин дозволяє довгим молекулам ДНК поміщатися в клітинне ядро. Під час поділу клітин хроматин конденсується далі, утворюючи мікроскопічно видимі хромосоми. Будова хромосоми відрізняється від клітинного циклу.
