Cromossomos homólogos

Cromossomos homólogos são pares de cromossomos que apresentam semelhanças estruturais (tamanho e forma), ocupam a mesma posição no cariótipo e carregam genes semelhantes, um de origem materna e outro de origem paterna, que carregam informações genéticas para as mesmas características.

Os cromossomos homólogos desempenham um papel fundamental na segregação de alelos durante a meiose, contribuindo para a variabilidade genética. Além disso, participam da recombinação genética pelo processo de crossing-over.

Leia também: Conceitos básicos de genética que você precisa saber

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre cromossomos homólogos
• 2 - O que são os cromossomos homólogos?
• 3 - Função dos cromossomos homólogos
• 4 - Ocorrência dos cromossomos homólogos
• 5 - Diferenças entre cromossomos homólogos e cromátides-irmãs
• 6 - Diferenças entre cromossomos homólogos e cromossomos não homólogos
• 7 - Cromossomos homólogos x genes
• 8 - Importância dos cromossomos homólogos
• 9 - Cromossomos humanos
• 10 - Exercícios resolvidos sobre cromossomos homólogos

Resumo sobre cromossomos homólogos

• Cromossomos homólogos são pares de cromossomos que ocupam a mesma localização no cariótipo e que apresentam semelhanças na posição dos genes, no tamanho e na forma.

• São encontrados em organismos diploides, como seres humanos, nos quais cada célula possui dois conjuntos completos de cromossomos.

• Um cromossomo homólogo é herdado de cada progenitor.

• Durante a meiose, os cromossomos homólogos se separam aleatoriamente para garantir que cada gameta contenha apenas um cromossomo de cada par.

• A combinação de alelos nos cromossomos homólogos contribui na determinação dos traços genéticos de um indivíduo.

• Cromossomos homólogos e cromátides-irmãs são estruturas relacionadas à divisão celular e à manutenção das informações genéticas de um organismo

• Os cromossomos não homólogos não exibem correspondência entre as posições dos genes, situação que ocorre entre os cromossomos homólogos.

• Os genes são segmentos de DNA formados por sequências específicas de bases nitrogenadas que se organizam em conjuntos. Eles estão localizados nos cromossomos.

O que são os cromossomos homólogos?

Cromossomos homólogos são pares de cromossomos encontrados em organismos diploides (2n), ou seja, aqueles com células que possuem duas cópias de cada cromossomo, sendo uma contribuição do progenitor masculino e outra, do progenitor feminino.

Esses cromossomos são denominados homólogos devido às suas semelhanças, tanto em termos de tamanho e forma quanto em suas posições correspondentes ao longo do cariótipo (conjunto completo de cromossomos em uma célula). Essa correspondência significa que, por exemplo, o cromossomo na posição 1 herdado do pai é homólogo ao cromossomo na posição 1 proveniente da mãe, e assim por diante.

Além da semelhança estrutural, os cromossomos homólogos também carregam genes para as mesmas características hereditárias. Isso significa que os genes responsáveis por uma característica específica ocupam a mesma posição nos dois cromossomos do par, ou seja, compartilham o mesmo lócus. No entanto, esses genes podem apresentar diferentes variantes alélicas em cada um dos cromossomos homólogos, resultando em variações nos traços hereditários, como a cor dos olhos e o tipo sanguíneo.

Função dos cromossomos homólogos

As funções dos cromossomos homólogos estão principalmente relacionadas à segregação de alelos durante a meiose e à recombinação genética.

Durante a meiose (processo de divisão celular responsável pela formação dos gametas), os cromossomos homólogos se separam. Isso assegura que cada gameta contenha somente um representante de cada par de cromossomos homólogos. Devido à propriedade dos cromossomos homólogos carregarem genes com as mesmas características, porém com a possibilidade de conter diferentes variantes alélicas para esses genes, essa segregação garante que os gametas apresentem diversas combinações de alelos, o que pode aumentar a variabilidade genética nas linhagens descendentes.

Os cromossomos homólogos também desempenham um papel importante na recombinação genética. Durante a prófase I da meiose, os cromossomos homólogos se alinham e se emparelham em um processo denominado crossing-over, que envolve a troca de segmentos de DNA (ácido desoxirribonucleico) entre esses cromossomos homólogos. Isso resulta na mistura de alelos entre eles, gerando novas combinações nos gametas e ampliando ainda mais a diversidade genética potencial na prole.

Ocorrência dos cromossomos homólogos

Os cromossomos homólogos estão presentes em organismos diploides, ou seja, que contêm duas cópias de cada cromossomo. Mais especificamente, eles se encontram no núcleo das células e compõem o genoma de um organismo.

Cada cópia de cromossomo é proveniente dos gametas, o espermatozoide e o ovócito secundário, que são células haploides (possuem apenas uma cópia de cada cromossomo). Durante a fecundação desses gametas, a união dessas células forma o zigoto, e cada conjunto de cromossomos se emparelha ao seu homólogo correspondente.

Diferenças entre cromossomos homólogos e cromátides-irmãs

Cromossomos homólogos e cromátides-irmãs são estruturas relacionadas à divisão celular e à manutenção das informações genéticas de um organismo. Entretanto, apresentam diferenças significativas em sua estrutura e função:

Diferenças entre cromossomos homólogos e cromossomos não homólogos

Enquanto os cromossomos homólogos apresentam genes que determinam uma mesma característica na mesma posição em ambos cromossomos do par, os cromossomos não homólogos não exibem correspondência entre as posições dos genes.

Além disso, os cromossomos não homólogos não possuem tamanho e morfologia correspondentes entre os cromossomos do par. Um exemplo está presente no par de cromossomos sexuais em organismos do sexo masculino (XY).

Cromossomos homólogos x genes

Cromossomos (homólogos ou não) e genes são conceitos distintos em genética. Suas principais diferenças estão listadas abaixo:

Importância dos cromossomos homólogos

A importância dos cromossomos homólogos está relacionada à possibilidade de diversidade genética nas espécies. A variedade de combinações de alelos resultante da segregação e dos eventos de crossing-over dos cromossomos homólogos contribui significativamente para a variabilidade genética dentro de uma população, desempenhando um papel fundamental na evolução e na capacidade de adaptação das espécies a diferentes ambientes.

Cromossomos humanos

Os cromossomos humanos são estruturas compostas por moléculas de DNA, as quais contêm genes que carregam as informações genéticas de um indivíduo. O cariótipo humano, que representa o conjunto de cromossomos de nossa espécie, consiste em 46 cromossomos nas células somáticas (as células do corpo), organizados em 23 pares.

Desses pares, os primeiros 22 são chamados de cromossomos autossômicos e são idênticos em indivíduos de ambos os sexos. Os genes localizados nesses cromossomos não estão relacionados a características sexuais, mas desempenham um papel na determinação de características como altura e tipo sanguíneo.

O 23º par é constituído pelos cromossomos sexuais, que determinam as características sexuais de um indivíduo. Quando ele consiste em dois cromossomos X (XX), o indivíduo é classificado como do sexo feminino, enquanto a combinação de um cromossomo X com um Y resulta nas características masculinas.

Os gametas, também conhecidos como células germinativas, possuem apenas um conjunto de cromossomos, totalizando 23 cromossomos por célula, incluindo o cromossomo sexual 23. No caso dos espermatozoides, o cromossomo na posição 23 pode ser um X ou um Y, enquanto os ovócitos secundários sempre carregam um cromossomo X.

É importante destacar que anormalidades no número ou na estrutura dos cromossomos podem levar a determinadas condições genéticas, como a síndrome de Down (síndrome resultante da trissomia do cromossomo 21) e outras síndromes cromossômicas. Essas condições podem ter um impacto significativo no desenvolvimento e na saúde geral do indivíduo.

Veja também: Quais são as principais alterações cromossômicas?

Exercícios resolvidos sobre cromossomos homólogos

Questão 1

(PUC) Durante a meiose, o pareamento dos cromossomos homólogos é importante porque garante:

A) A separação dos cromossomos não homólogos.

B) A duplicação do DNA, indispensável a esse processo.

C) A formação de células-filhas geneticamente idênticas à célula-mãe.

D) A possibilidade de permuta gênica.

E) A menor variabilidade dos gametas.

Resolução:

Alternativa D

O pareamento entre cromossomos homólogos é importante porque permite que ocorra troca de material genético entre as cromátides, aumentando a variabilidade genética nos gametas.

Questão 2

(URFGS) Considere as afirmações a seguir, referentes aos cromossomos homólogos.

I. Durante a mitose e meiose, quando os cromossosmos são visíveis como entidades distintas, os membros de um par de homólogos são de mesmo tamanho e exibem localização centromérica idêntica.

II. Durante os estágios iniciais da meiose, os cromossomos homólogos pareiam.

III. Cromossomos homólogos são os que contêm os mesmos alelos para cada loco gênico.

Quais estão corretas?

A) Apenas I

B) Apenas II

C) Apenas III

D) Apenas I e II

E) I, II e III

Resolução:

Alternativa D

Os cromossomos homólogos carregam genes com as mesmas características, porém com a possibilidade de conter diferentes variantes alélicas para esses genes.

Fontes

ALBERTS, B. et al. Molecular Biology of the Cell. 5 ed. Nova York: Garland. 2008. 1728 p.

ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia Celular. 4 ed. Porto Alegre: Artmed. 2017. 864 p.

JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 2012. 376 p.

PIERCE, B. A. Genetics: A Conceptual Approach. 4 ed. Nova York: W. H. Freeman and Company. 2012. 400 p.

REHMAN, I. et al. Genetics, Mitosis. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2023. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482449/.