Cromosoma homólogos

Qué son los cromosomas homólogos

En las células somáticas humanas, cada uno de los 46 cromosomas tiene un compañero con el que comparte la organización estructural. Esos 23 pares constituyen la dotación diploide (2n). Los dos miembros de un par se denominan homólogos porque contienen información genética para los mismos rasgos, dispuesta en el mismo orden a lo largo del cromosoma, si bien los alelos concretos que porta cada uno pueden diferir.

El término "homólogo" procede del griego ὅμος (hómos, 'igual') y λόγος (lógos, 'proporción', 'relación'). Se consolidó en la literatura genética a principios del siglo XX, cuando los trabajos de Thomas Hunt Morgan con Drosophila demostraron que los genes se organizan linealmente a lo largo del cromosoma y que los miembros de cada par se corresponden locus a locus.

Comportamiento durante la meiosis

El momento en que la condición de homólogos adquiere mayor relevancia biológica es la meiosis. En la profase I, los cromosomas homólogos se aparean íntimamente en un proceso llamado sinapsis, formando una estructura conocida como bivalente o tétrada (cuatro cromátidas en total, dos por cada homólogo). A lo largo de esos bivalentes pueden producirse intercambios de material genético entre cromátidas no hermanas, fenómeno que se designa como sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing-over). Los puntos físicos donde se visualiza ese intercambio reciben el nombre de quiasmas.

Al final de la meiosis I, cada homólogo migra a una célula hija distinta. Las células resultantes son ya haploides: contienen un solo representante de cada par. La segunda división meiótica separa después las cromátidas hermanas, de modo que de una célula diploide original se obtienen cuatro gametos haploides genéticamente distintos entre sí.

Variabilidad genética y herencia mendeliana

Dos mecanismos ligados a los homólogos son responsables de gran parte de la variabilidad genética entre individuos de reproducción sexual. El primero es la distribución independiente de los pares durante la anafase I: como la orientación de cada bivalente en el plano ecuatorial es aleatoria, las combinaciones posibles de cromosomas maternos y paternos en los gametos son muy numerosas (2 elevado a 23 en el ser humano, es decir, más de ocho millones). El segundo es el propio sobrecruzamiento, que recombina fragmentos de ADN entre homólogos y genera cromosomas que no son idénticos a ninguno de los parentales originales.

La existencia de pares de homólogos es, además, la base citológica de las leyes de Mendel. La segregación de los alelos de un gen a gametos distintos durante la meiosis I (primera ley) refleja exactamente la separación de los dos cromosomas homólogos que portan esos alelos. Creighton y McClintock demostraron esta correspondencia en 1931 utilizando marcadores morfológicos del cromosoma 9 del maíz.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el término "homólogo" aplicado a los cromosomas?

Del griego hómos ('igual') y lógos ('proporción'). Se aplica a los cromosomas de un par porque ambos guardan una correspondencia gen a gen. El uso se generalizó tras los trabajos de Morgan en las primeras décadas del siglo XX.

¿Los cromosomas sexuales son homólogos entre sí?

Solo parcialmente. Los cromosomas X e Y comparten regiones pseudoautosómicas en los extremos de sus brazos cortos, donde pueden recombinar durante la meiosis masculina. Fuera de esas regiones, la homología es mínima: el X es mucho más grande y contiene centenares de genes que no tienen equivalente en el Y.

¿Qué pasa si los homólogos no se separan correctamente?

Se produce una no disyunción meiótica. El resultado son gametos con un cromosoma de más o de menos, que al fecundarse generan embriones aneuploides. La trisomía 21, causa del síndrome de Down, es el ejemplo más conocido de este tipo de error.

Referencias

1. MedlinePlus. ¿Qué es un cromosoma?.
2. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Cromosoma - Glosario parlante de términos genómicos.
3. Manual MSD (versión para público general). Genes y cromosomas.
4. Wikipedia. Cromosoma homólogo.