Cromosomas, Cariotipo, Mitosis y Células Madre: Estructura y Función

Cromosomas: Estructura y Función

Todos los organismos de una misma especie tienen el mismo número de cromosomas. Los filamentos de cromatina se convierten en cromosomas durante la división celular. Los cromosomas se clasifican, según la posición del centrómero, en: metacéntricos, submetacéntricos, acrocéntricos y telocéntricos.

Componentes Clave de los Cromosomas

• Cromátidas: Unidades longitudinales que forman el cromosoma. Aparecen duplicadas y se mantienen unidas por el centrómero.
• Centrómero: Estrechamiento del cromosoma que divide a las cromátidas en dos brazos, que pueden ser de igual o diferente longitud.

El Cariotipo Humano

El cariotipo es el conjunto de cromosomas de una célula o individuo, ordenados según su tamaño, forma y características. Las células somáticas humanas son diploides (2n), lo que significa que sus cromosomas se pueden agrupar en parejas de homólogos.

Diferencias en el Cariotipo entre Hombres y Mujeres

• Hombres: Poseen 22 parejas de cromosomas homólogos (autosomas) y un par sexual heterólogo, compuesto por un cromosoma X (grande) y un cromosoma Y (pequeño). Su cariotipo se representa como 46, XY.
• Mujeres: Poseen 22 parejas de cromosomas homólogos (autosomas) y un par sexual homólogo, formado por dos cromosomas X. Su cariotipo se representa como 46, XX.

Las células reproductoras humanas (óvulos y espermatozoides) son haploides (n), es decir, solo tienen 23 cromosomas, uno de cada par, y todos son distintos.

Conceptos Genéticos Fundamentales

• Gen: Porción de un cromosoma que contiene la información genética para un carácter específico.
• Genoma: Conjunto completo de genes de un individuo o una especie.

Fases de la Mitosis

La mitosis es el proceso de división celular que produce dos células hijas genéticamente idénticas a la célula madre. Se divide en las siguientes fases:

• Profase: La cromatina se condensa y los cromosomas se hacen visibles. Cada cromosoma es doble (formado por dos cromátidas). La membrana nuclear desaparece.
• Metafase: Los cromosomas, más cortos y gruesos, se disponen en el plano ecuatorial de la célula.
• Anafase: El centrómero se divide y las cromátidas hermanas se separan, migrando cada una hacia un polo opuesto de la célula.
• Telofase: Los cromosomas hijos se rodean de una nueva membrana nuclear, completándose la división del núcleo (cariocinesis). A continuación, generalmente ocurre la citocinesis (división del citoplasma).

Células Diferenciadas y Células Madre

Células Diferenciadas

Son células especializadas que tienen estructuras y funciones muy diversas, y constituyen los diferentes tejidos del cuerpo. Estas células, por lo general, pierden la capacidad de multiplicarse.

Células Madre

Mantienen la capacidad de dividirse y diferenciarse en varios tipos celulares. Esta capacidad disminuye con el desarrollo del organismo. Se clasifican en:

• Totipotentes: Pueden generar todos los tipos celulares del cuerpo, incluyendo los tejidos extraembrionarios, y, por lo tanto, pueden originar un organismo completo.
• Pluripotentes: Pueden diferenciarse en cualquier tipo celular del organismo, pero no pueden formar un organismo completo.
• Multipotentes y Unipotentes: Tienen una capacidad de diferenciación más restringida. Las multipotentes pueden generar varios tipos celulares, mientras que las unipotentes solo pueden generar un tipo celular.

Duplicación del ADN y Mitosis

Antes de que una célula se divida por mitosis, debe duplicar su material genético. Este proceso ocurre durante la interfase, cuando los cromosomas no son visibles al microscopio óptico porque se encuentran en forma de cromatina. La duplicación asegura que cada célula hija reciba un conjunto completo de cromosomas (23 pares en humanos). Al comienzo de la mitosis, cada cromosoma está formado por dos cromátidas hermanas, que son copias idénticas del ADN.

Clonación en Mamíferos

La clonación, en el contexto de la biología, se refiere a la obtención de individuos genéticamente idénticos. Un avance significativo fue la clonación a partir de células somáticas diferenciadas de un adulto, demostrando que el material genético de estas células puede reprogramarse para generar un organismo completo.