Los cromosomas holocéntricos, a diferencia de los cromosomas monocéntricos, se adhieren a los microtúbulos del huso en toda su longitud; durante mucho tiempo se han considerado como una peculiaridad periférica con una función poco clara. Zedek y Bures resumir la evidencia de que la clave de su papel evolutivo es la tolerancia a la fragmentación, por lo que los cromosomas holocéntricos confieren una ventaja en tiempos de exposición a la radiación cósmica, la desecación y otros factores que rompen los cromosomas.

Fragmentación de cromosomas holocéntricos y monocéntricos y respuesta a la radiación gamma en monocéntricos y holocéntricos.
Fragmentación de cromosomas holocéntricos y monocéntricos y respuesta a la radiación gamma en cromosomas monocéntricos y holocéntricos. Arriba: los cromosomas holocéntricos y los cromosomas monocéntricos son las dos estructuras cromosómicas alternativas que han evolucionado en eucariotas. La razón por la que los cromosomas holocéntricos toleran fragmentaciones es que unen microtúbulos del huso a lo largo de toda su longitud durante las divisiones celulares y, por lo tanto, todos sus fragmentos normalmente son heredados por células hijas que reciben un conjunto adecuado de material genético. Los cromosomas monocéntricos, por el contrario, unen microtúbulos del huso al cinetocoro (mostrado en rojo), que se forma en una pequeña región centromérica, y sus fragmentos sin centrómero se distribuyen aleatoriamente a las células hijas y finalmente se pierden, lo que a menudo es letal. Abajo: la irradiación gamma causa fragmentaciones cromosómicas que necesitan ser reparadas y, para ese propósito, el ciclo celular se detiene en la fase G2 en las plantas. Por lo tanto, el número de células G2 en plantas irradiadas con rayos gamma debería aumentar, lo que resulta en una mayor relación G2/G1. Si se divide la relación G2/G1 de una planta irradiada por la relación G2/G1 de un control no irradiado, el valor resultante muestra la respuesta global en la detención del ciclo celular a la irradiación gamma (eje y). Estos valores para 13 especies monocéntricas y diez holocéntricas se muestran en los dos diagramas de caja. En relación con las monocéntricas, básicamente no hay aumento en la relación G2/G1 en las holocéntricas después de la irradiación, lo que sugiere que las holocéntricas afrontan la fragmentación cromosómica de manera más efectiva. Las especies monocéntricas están representadas por Asplenium bulbiferum, Begonia bowerae, Cymbalaria muralis, Euonymus japonicus, Kalanchoë delagoensis, Lavandula angustifolia, Lysimachia nemorum, Peperomia glabella, Pisum sativum, Plectranthus amboinicus, Sedum spurium, Senecio articulatus y Silene nocturna. Las especies holocéntricas están representadas por Carex grayi, C. humilis, C. pilulifera, Drosera capensis, D. scorpioides, Eleocharis palustris, Isolepis prolifera, Luzula sylvatica, Prionium serratum y Scirpus cernuus. Véase Zedek et al. (2016) para más detalles.

Concluyen que los cromosomas holocéntricos pueden haber jugado un papel importante en la trayectoria evolutiva hace XNUMX millones de años; los primeros colonizadores terrestres tuvieron que hacer frente a una intensa radiación y desecación, y la evidencia filogenética sugiere que el holocentrismo puede ser la base de la composición genética resistente de los ancestros de las plantas y los animales terrestres.