Vad är en kromosom? DNA, gener och kromosomer förklarat

En kromosom är en struktur där en lång DNA-molekyl är organiserad tillsammans med proteiner. Kromosomer gör det möjligt för cellen att packa, använda och fördela arvsmassan på ett kontrollerat sätt.

Hos människor och andra eukaryoter finns de viktigaste kromosomerna i cellkärnan. Där ligger gener och andra DNA-sekvenser ordnade längs kromosomerna.

Om din fråga främst är hur många kromosomer en människa har, finns ett separat svar på Hur många kromosomer har en människa?. Den här sidan fokuserar på vad en kromosom faktiskt är och hur den är uppbyggd.

Vad består en kromosom av?

En kromosom består framför allt av:

• en lång molekyl DNA
• proteiner, särskilt histoner, som hjälper till att packa DNA
• många gener och andra funktionella eller reglerande DNA-sekvenser

DNA är mycket långt i förhållande till cellkärnans storlek. Därför lindas DNA runt histonproteiner och packas i flera nivåer. Kombinationen av DNA och associerade proteiner kallas kromatin.

När en cell inte delar sig är kromatinet ofta relativt utspritt. Inför och under celldelning kondenseras det kraftigt, vilket gör kromosomerna tydligare som separata strukturer.

Vad är skillnaden mellan DNA, gen och kromosom?

Begreppen beskriver olika nivåer av samma biologiska informationssystem.

DNA är själva informationsbärande molekylen.

En gen är ett funktionellt område i DNA som innehåller information för en produkt, till exempel ett protein eller en RNA-molekyl.

En kromosom är en organiserad DNA-molekyl med tillhörande proteiner och innehåller många gener.

Ett genom är hela uppsättningen genetisk information i en cell eller organism.

En förenklad kedja blir därför:

baser → DNA → gener och andra sekvenser → kromosomer → genom

Vill du se helheten samlad finns Genetik och DNA.

Varför har organismer olika antal kromosomer?

Olika arter har olika kromosomantal. Antalet är ett resultat av artens evolutionära historia och säger inte direkt hur avancerad eller komplex organismen är.

Kromosomer kan förändras över evolutionär tid genom bland annat:

• sammanslagningar
• delningar
• dupliceringar
• förlust av kromosommaterial
• förändringar i hela kromosomuppsättningar

Växter kan dessutom vara polyploida, vilket betyder att de har fler än två kompletta kromosomuppsättningar.

Det är därför fel att använda kromosomantal som ett mått på intelligens eller biologisk komplexitet.

Vad händer med kromosomer när celler delar sig?

Före vanlig celldelning kopieras DNA. Varje kromosom får då två kopior som kallas systerkromatider.

Vid mitos fördelas kopiorna så att de nya cellerna normalt får motsvarande kromosomuppsättning.

Vid meios sker i stället två celldelningar efter DNA-kopieringen. Processen reducerar kromosomuppsättningen och skapar könsceller. Där sker också rekombination mellan homologa kromosomer, vilket bidrar till genetisk variation.

Den svenska termen reduktionsdelning syftar på just denna minskning av kromosomuppsättningen.

Vad betyder homolog kromosom?

I diploida organismer finns kromosomer ofta i homologa par. De två kromosomerna i ett sådant par bär motsvarande genetiska områden, men DNA-sekvenserna behöver inte vara identiska.

Hos människor kommer normalt den ena kromosomen i ett autosompar från den ena biologiska föräldern och den andra från den andra.

Det är på sådana motsvarande kromosompositioner som olika alleler kan förekomma.

Hur många kromosomer har människan?

En vanlig mänsklig kroppscell har normalt 46 kromosomer, ordnade i 23 par. Könsceller har normalt 23.

Den detaljfrågan har en egen sida eftersom den har ett annat sök- och användarintent än “vad är en kromosom?”. Läs Hur många kromosomer har en människa? för tabeller och förklaringen till 46 respektive 23.

Har bakterier kromosomer?

Ja, men organisationen skiljer sig från den hos människor. Många bakterier har en huvudsaklig cirkulär kromosom i stället för flera linjära kromosomer inne i en cellkärna.

Bakterier saknar en membranomsluten cellkärna. Deras DNA finns i ett område som brukar kallas nukleoid. Vissa bakterier har också mindre DNA-molekyler som kallas plasmider.

Läs mer om skillnaden på Prokaryota celler och Eukaryota celler.

Kromosomer och genetisk variation

Kromosomernas organisation påverkar hur genetiskt material förs vidare. Mutationer kan vara små förändringar i enstaka DNA-baser, men genetisk variation kan också omfatta större kromosomsegment.

Det finns dessutom variation i antal eller struktur hos kromosomer. Sådana förändringar kan ha olika biologiska konsekvenser beroende på vilka DNA-regioner som berörs. En generell informationssida kan därför förklara principerna, men medicinska kromosomfynd behöver bedömas i sitt specifika kliniska sammanhang.

Varför är kromosomer viktiga för GMO och växtförädling?

Både traditionell växtförädling och modern genteknik verkar i ett genetiskt system där gener sitter i ett genom och fördelas via kromosomer.

Kromosomernas placering, rekombination och ploiditet kan påverka hur en egenskap ärvs. Därför används kunskap om kromosomer både vid klassisk korsning och vid mer avancerade genetiska metoder.

För ett enkelt exempel på allelers nedärvning kan du fortsätta till korsningsschema.

Vanliga missförstånd om kromosomer

En kromosom är inte samma sak som en gen. En kromosom innehåller många gener och andra DNA-sekvenser.

Fler kromosomer betyder inte fler gener. Kromosomernas antal och storlek varierar mellan arter, och arvsmassans organisation kan förändras genom evolutionen.

Kromosomer syns inte alltid som tydliga X-former. Den klassiska X-formen är framför allt en kondenserad, duplicerad kromosom under vissa delar av celldelningen. Under större delen av cellcykeln är kromatinet mindre kompakt organiserat i cellkärnan.

Källor och vidare läsning

National Human Genome Research Institute: Chromosome och Chromosomes Fact Sheet.