Nei giorni scorsi mi sono trovato a spiegare la differenza tra cromatina e cromosomi in questo modo:

la cellula prepara i cromosomi come tu prepari i vestiti e gli altri bagagli prima di metterli in valigia; la cromatina è invece lo stadio precedente, quando tiri fuori di tutto dagli armadi per decidere che cosa infilare in valigia.

Come qualunque paragone, ha una serie di limiti e di approssimazioni, ma la spiegazione ha convinto la mia giovane interlocutrice. A me ha fatto riflettere sulla spiegazione che diamo di una serie di termini tutti molto simili, che generano inevitabilmente confusione in chi li sente per la prima volta: cromatina, eucromatica, eterocromatina, cromosomi, cromatidi, centromero, cariotipo.

Innanzitutto: dove ci troviamo e perché ne parliamo? Siamo nel nucleo di una cellula eucariote e stiamo osservando il materiale genetico che si trova al suo interno. Vediamo che, quando la cellula svolge le sue attività normali (fase G1 del ciclo cellulare) nel nucleo si trova sparsa la cromatina. È una sostanza formata da DNA e proteine, impacchettati in strutture ordinate chiamate nucleosomi. Le proteine dei nucleosomi, chiamate istoni, svolgono la funzione essenziale di far arrotolare in modo ordinato il DNA. Come qualunque filo molto lungo in uno spazio stretto, il DNA tenderebbe ad aggrovigliarsi in modo inestricabile. Pensiamo a un altro esempio che abbiamo bene in mente:

se metti le cuffiette alla rinfusa in una borsa insieme ad altri oggetti, il filo tenderà ad annodarsi su se stesso fino a occupare uno spazio molto più piccolo.

Gli istoni sono come dei rocchetti intorno ai quali il filo di DNA si avvolge in modo ordinato, pronto per essere srotolato all’occorrenza. Ovviamente gli istoni non sono le uniche proteine presenti nel nucleo. Però possiamo distinguere due tipi di cromatina in base alla quantità di istoni presenti: l’eucromatina è la parte di cromatina meno impacchettata, quella in cui gli istoni sono meno presenti e quindi il DNA che contiene è più facilmente accessibile alle altre proteine; l’eterocromatina è la parte più superavvolta, per cui difficile da sfruttare per la trascrizione e la replicazione. A seconda della cellula e del momento della vita cellulare, l’eterocromatina può diventare eucromatina e viceversa.

Ma l’eterocromatina è anche la più abbondante nei centromeri. I centromeri sono la parte centrale del cromosoma, ovvero la forma che il DNA assume quando la cellula si deve dividere. Il cromosoma è la valigia dell’esempio iniziale. Ma con una particolarità:

in questa valigia le due parti sono riempite con lo stesso contenuto.

Ogni parte della valigia è un cromatidio e i due cromatidi sono identici e tenuti insieme dal centromero. I cromatidi sono formati dallo stesso DNA, che si è replicato nella fase S del ciclo cellulare.

Alle parti esterne del centromero sono attaccati i cinetocori, strutture a cui si legano i filamenti del fuso mitotico e che trascinano i cromatidi ai poli opposti della cellula durante l’anafase della mitosi.

Ogni cromosoma è diverso dagli altri e ogni essere vivente ha un numero diverso di cromosomi. L’essere umano ha 46 cromosomi: 44 autosomi e 2 cromosomi sessuali. Gli autosomi sono uguali a due a due (quindi sono 22 coppie), mentre i cromosomi sessuali possono essere uguali (XX) o diversi (XY) e determinano il sesso dell’individuo. Per vedere la loro forma e struttura, la presenza di anomalie e il sesso dell’individuo, viene analizzato il cariotipo. Il cariotipo è la disposizione ordinata e schematica dei cromosomi, così come sono durante la metafase della mitosi.

Il cariotipo è l’insieme dei bagagli di viaggio: ogni valigia ha un doppione, a parte la valigia dei cromosomi sessuali, che corrisponde a quella dei documenti di viaggio.