Kromosomi, solun mikroskooppinen säikeenmuotoinen osa, joka kantaa perinnöllistä tietoa geenien muodossa. Minkä tahansa kromosomin ominaispiirre on sen tiiviys. Esimerkiksi ihmisen soluissa olevien 46 kromosomin yhteispituus on 200 nm (1 nm = 10- 9 metriä); jos kromosomit purettaisiin, niiden sisältämä perintöaines olisi noin 2 metrin pituinen. Kromosomien tiiviydellä on tärkeä merkitys geneettisen materiaalin järjestämisessä solun jakautumisen aikana ja sen mahduttamisessa sellaisiin rakenteisiin kuin solun ydin, jonka keskimääräinen halkaisija on noin 5-10 μm (1 μm = 0,00l mm tai 0,000039 tuumaa), tai viruspartikkelin monikulmainen pää, jonka halkaisija voi olla vain 20-30 nm.
Dan McCoy-Rainbow/age fotostock/Imagestate
Kromosomien rakenne ja sijainti ovat tärkeimpiä eroja virusten, prokaryoottien ja eukaryoottien välillä. Elottomilla viruksilla on kromosomit, jotka koostuvat joko DNA:sta (deoksiribonukleiinihappo) tai RNA:sta (ribonukleiinihappo); tämä materiaali on hyvin tiiviisti pakattu viruksen päähän. Prokaryoottisoluisten eliöiden (eli bakteerien ja sinilevien) kromosomit koostuvat kokonaan DNA:sta. Prokaryoottisen solun yksittäinen kromosomi ei ole ydinkalvon ympäröimä. Eukaryoottien keskuudessa kromosomit sijaitsevat kalvoon sidotussa solun ytimessä. Eukaryoottisolun kromosomit koostuvat pääasiassa DNA:sta, joka on kiinnittynyt proteiiniytimeen. Ne sisältävät myös RNA:ta. Tämän artikkelin loppuosa koskee eukaryoottisia kromosomeja.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Jokaiseen eukaryoottilajiin kuuluu tyypillinen kromosomien määrä (kromosomimäärä). Sukupuolettomasti lisääntyvillä lajeilla kromosomimäärä on sama kaikissa eliön soluissa. Sukupuolisesti lisääntyvillä organismeilla kromosomien lukumäärä kehon (somaattisissa) soluissa on diploidi (2n; pari kutakin kromosomia), mikä on kaksi kertaa enemmän kuin sukupuolisoluissa eli sukusoluissa (gameteissa) esiintyvä haploidi (1n) lukumäärä. Haploidinen lukumäärä syntyy meioosin aikana. Hedelmöityksen aikana kaksi sukusolua yhdistyy tuottaen zygootin, yksittäisen solun, jolla on diploidi kromosomisarja. Katso myös polyploidia.
Somaattiset solut lisääntyvät jakautumalla, prosessia kutsutaan mitoosiksi. Solunjakautumien välillä kromosomit ovat kierteettömässä tilassa, jolloin syntyy diffuusi geneettisen materiaalin massa, jota kutsutaan kromatiiniksi. Kromosomien purkautuminen mahdollistaa DNA-synteesin aloittamisen. Tämän vaiheen aikana DNA monistaa itseään valmistautuakseen solunjakautumiseen.
Monistumisen jälkeen DNA tiivistyy kromosomeiksi. Tässä vaiheessa jokainen kromosomi koostuu itse asiassa joukosta kaksoiskromatideja, joita sentromeeri pitää yhdessä. Sentromeeri on kinetokorin kiinnityskohta, proteiinirakenne, joka on yhteydessä karan kuituihin (osa rakennetta, joka vetää kromatidit solun vastakkaisiin päihin). Solunjakautumisen keskivaiheessa sentromeeri kahdentuu, ja kromatidipari eroaa toisistaan; jokaisesta kromatidista tulee tässä vaiheessa erillinen kromosomi. Solu jakautuu, ja molemmilla tytärsoluilla on täydellinen (diploidi) kromosomisarja. Kromosomit purkautuvat uusissa soluissa muodostaen jälleen diffuusin kromatiiniverkoston.
Monissa eliöissä, joissa on erilliset sukupuolet, on kaksi perustyyppiä kromosomeja: sukupuolikromosomit ja autosomit. Autosomit ohjaavat kaikkien ominaisuuksien periytymistä lukuun ottamatta sukupuoleen sidottuja ominaisuuksia, joita ohjaavat sukupuolikromosomit. Ihmisellä on 22 paria autosomeja ja yksi pari sukupuolikromosomeja. Kaikki toimivat samalla tavalla solunjakautumisen aikana. Tietoa sukupuoleen sidotuista ominaisuuksista on kohdassa linkitysryhmä.
Kromosomin katkeaminen on kromosomin alayksiköiden fyysinen katkeaminen. Sitä seuraa yleensä jälleenyhdistyminen (usein vieraassa kohdassa, jolloin syntyy alkuperäisestä poikkeava kromosomi). Homologisten kromosomien rikkoutuminen ja jälleenyhdistyminen meioosin aikana ovat perusta klassiselle risteytymismallille, joka johtaa parittelun odottamattomiin jälkeläistyyppeihin.