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cromatina

Las principales estructuras en la compactación del ADN: el ADN , el nucleosoma , las perlas de 10 nm en una fibra de cromatina y el cromosoma en metafase .

La cromatina es un complejo de ADN y proteínas que se encuentra en las células eucariotas . [1] La función principal es empaquetar largas moléculas de ADN en estructuras más compactas y densas. Esto evita que las hebras se enreden y también desempeña un papel importante en el refuerzo del ADN durante la división celular , previniendo daños en el ADN y regulando la expresión genética y la replicación del ADN . Durante la mitosis y la meiosis , la cromatina facilita la segregación adecuada de los cromosomas en anafase ; Las formas características de los cromosomas visibles durante esta etapa son el resultado del ADN enrollado en cromatina altamente condensada.

Los principales componentes proteicos de la cromatina son las histonas . Un octámero de dos conjuntos de cuatro núcleos de histonas ( histona H2A , histona H2B , histona H3 y histona H4 ) se unen al ADN y funcionan como "anclas" alrededor de las cuales se enrollan las hebras. [2] En general, existen tres niveles de organización de la cromatina:

  1. El ADN se envuelve alrededor de las proteínas histonas, formando nucleosomas y las llamadas cuentas en una estructura de cuerda ( eucromatina ).
  2. Múltiples histonas se envuelven en una fibra de 30 nanómetros que consta de conjuntos de nucleosomas en su forma más compacta ( heterocromatina ). [a]
  3. El superenrollamiento del ADN de nivel superior de la fibra de 30 nm produce el cromosoma en metafase (durante la mitosis y la meiosis).

Muchos organismos, sin embargo, no siguen este esquema de organización. Por ejemplo, los espermatozoides y los glóbulos rojos de las aves tienen una cromatina más compacta que la mayoría de las células eucariotas, y los protozoos tripanosomátidos no condensan su cromatina en cromosomas visibles en absoluto. Las células procarióticas tienen estructuras completamente diferentes para organizar su ADN (el equivalente del cromosoma procariótico se llama genóforo y se localiza dentro de la región nucleoide ).

La estructura general de la red de cromatina depende además de la etapa del ciclo celular . Durante la interfase , la cromatina está estructuralmente suelta para permitir el acceso a las ARN y ADN polimerasas que transcriben y replican el ADN. La estructura local de la cromatina durante la interfase depende de los genes específicos presentes en el ADN. Las regiones de ADN que contienen genes que se transcriben activamente ("activados") están menos compactadas y estrechamente asociadas con las ARN polimerasas en una estructura conocida como eucromatina , mientras que las regiones que contienen genes inactivos ("desactivados") generalmente están más condensadas y asociadas con Proteínas estructurales en heterocromatina . [4] La modificación epigenética de las proteínas estructurales de la cromatina mediante metilación y acetilación también altera la estructura local de la cromatina y, por lo tanto, la expresión genética. Existe una comprensión limitada de la estructura de la cromatina y es un área activa de investigación en biología molecular .

Estructura y jerarquía dinámica de la cromatina.

Unidades básicas de la estructura de la cromatina.
la estructura de la cromatina dentro de un cromosoma

La cromatina sufre varios cambios estructurales durante el ciclo celular . Las proteínas histonas son los empaquetadores y arregladores básicos de la cromatina y pueden modificarse mediante diversas modificaciones postraduccionales para alterar el empaquetamiento de la cromatina ( modificación de histonas ). La mayoría de las modificaciones ocurren en las colas de histonas. Los núcleos de histonas cargados positivamente sólo contrarrestan parcialmente la carga negativa de la columna vertebral de fosfato del ADN, lo que da como resultado una carga neta negativa de la estructura general. Un desequilibrio de carga dentro del polímero provoca una repulsión electrostática entre regiones de cromatina vecinas que promueven interacciones con proteínas, moléculas y cationes cargados positivamente. A medida que se producen estas modificaciones, el entorno electrostático que rodea la cromatina cambiará y se alterará el nivel de compactación de la cromatina. [2] Las consecuencias en términos de accesibilidad y compactación de la cromatina dependen tanto del aminoácido modificado como del tipo de modificación. Por ejemplo, la acetilación de histonas da como resultado un aflojamiento y una mayor accesibilidad de la cromatina para la replicación y la transcripción. La trimetilación de lisina puede conducir a un aumento de la actividad transcripcional ( trimetilación de la histona H3 lisina 4 ) o a la represión transcripcional y compactación de la cromatina ( trimetilación de la histona H3, lisina 9 o lisina 27 ). Varios estudios sugirieron que podrían ocurrir diferentes modificaciones simultáneamente. Por ejemplo, se propuso que una estructura bivalente (con trimetilación de la lisina 4 y 27 en la histona H3) está involucrada en el desarrollo temprano de los mamíferos. Otro estudio probó el papel de la acetilación de la histona 4 en la lisina 16 en la estructura de la cromatina y encontró que la acetilación homogénea inhibía la formación de cromatina de 30 nm y bloqueaba la remodelación del trifosfato de adenosina . Esta modificación singular cambió la dinámica de la cromatina, lo que muestra que la acetilación de H4 en K16 es vital para la adecuada funcionalidad intra e interfuncional de la estructura de la cromatina. [5] [6]

Las proteínas del grupo Polycomb desempeñan un papel en la regulación de genes mediante la modulación de la estructura de la cromatina. [7]

Para obtener información adicional, consulte Variante de cromatina , Modificaciones de histonas en la regulación de la cromatina y control de la ARN polimerasa por la estructura de la cromatina .

Estructura del ADN

Las estructuras del ADN A, B y Z.

En la naturaleza, el ADN puede formar tres estructuras, A- , B- y Z-DNA . El ADN A y B son muy similares y forman hélices derechas, mientras que el ADN Z es una hélice izquierda con una columna vertebral de fosfato en zigzag. Se cree que el ADN-Z desempeña un papel específico en la estructura y transcripción de la cromatina debido a las propiedades de la unión entre el ADN-B y el Z.

En la unión del ADN B y Z, un par de bases se separa de la unión normal. Estos desempeñan un doble papel como sitio de reconocimiento por muchas proteínas y como sumidero del estrés de torsión de la ARN polimerasa o la unión de nucleosomas. Las bases de ADN se almacenan como una estructura de código con cuatro bases químicas como “Adenina (A), Guanina (G ), citosina (C) y timina (T)” . El orden y secuencias de estas estructuras químicas del ADN se reflejan como información disponible para la creación y control de los organismos humanos. “A con T y C con G” se emparejan para construir el par de bases del ADN. Las moléculas de azúcar y fosfato también están emparejadas con estas bases, lo que hace que los nucleótidos del ADN organicen 2 largas hebras en espiral unidas llamadas "doble hélice" . [8] En los eucariotas, el ADN consta de un núcleo celular y el ADN proporciona fuerza y ​​dirección al mecanismo de la herencia. Además, entre los enlaces nitrogenados de 2 ADN se forman enlaces homogéneos.

[9]

Nucleosomas y cuentas en un hilo

Una representación caricaturesca de la estructura del nucleosoma. De PDB : 1KX5 .

El elemento repetido básico de la cromatina es el nucleosoma, interconectado por secciones de ADN conector , una disposición mucho más corta que el ADN puro en solución.

Además de las histonas centrales, existe una histona enlazadora H1 que contacta la salida/entrada de la cadena de ADN en el nucleosoma. La partícula central del nucleosoma, junto con la histona H1, se conoce como cromatosoma . Los nucleosomas, con alrededor de 20 a 60 pares de bases de ADN conector, pueden formar, en condiciones no fisiológicas, perlas de aproximadamente 10 nm en una fibra de hilo.

Los nucleosomas se unen al ADN de forma no específica, como lo exige su función en el empaquetado general del ADN. Sin embargo, existen grandes preferencias de secuencias de ADN que gobiernan el posicionamiento de los nucleosomas. Esto se debe principalmente a las diferentes propiedades físicas de las diferentes secuencias de ADN: por ejemplo, la adenina (A) y la timina (T) se comprimen más favorablemente en los surcos menores internos. Esto significa que los nucleosomas pueden unirse preferentemente en una posición aproximadamente cada 10 pares de bases (la repetición helicoidal del ADN), donde el ADN gira para maximizar el número de bases A y T que se ubicarán en el surco menor interno. (Ver estructura del ácido nucleico ).

Fibra de cromatina de 30 nm en mitosis

Dos estructuras propuestas del filamento de cromatina de 30 nm.
Izquierda: Estructura "solenoide" de 1 hélice de arranque.
Derecha: estructura de hélice suelta de 2 inicios.
Nota: las histonas se omiten en este diagrama; solo se muestra el ADN.

Con la adición de H1, durante la mitosis la estructura de cuentas en una cuerda puede enrollarse en una estructura helicoidal de 30 nm de diámetro conocida como fibra o filamento de 30 nm. La estructura precisa de la fibra de cromatina en la célula no se conoce en detalle. [10]

Se cree que este nivel de estructura de la cromatina es la forma de heterocromatina , que contiene en su mayoría genes transcripcionalmente silenciosos. Los estudios de microscopía electrónica han demostrado que la fibra de 30 nm es altamente dinámica, de modo que se despliega en una estructura de cuentas en una cuerda de fibra de 10 nm cuando la atraviesa una ARN polimerasa que participa en la transcripción.

Cuatro estructuras propuestas del filamento de cromatina de 30 nm para la longitud de repetición del ADN por nucleosomas que van de 177 a 207 pb.
ADN enlazador en amarillo y ADN nucleosomal en rosa.

Los modelos existentes comúnmente aceptan que los nucleosomas se encuentran perpendiculares al eje de la fibra, con las histonas enlazadoras dispuestas internamente. Una fibra estable de 30 nm depende del posicionamiento regular de los nucleosomas a lo largo del ADN. El ADN enlazador es relativamente resistente a la flexión y la rotación. Esto hace que la longitud del ADN conector sea crítica para la estabilidad de la fibra, lo que requiere que los nucleosomas estén separados por longitudes que permitan la rotación y el plegado en la orientación requerida sin estrés excesivo para el ADN. Desde este punto de vista, diferentes longitudes del ADN conector deberían producir diferentes topologías de plegamiento de la fibra de cromatina. Trabajos teóricos recientes, basados ​​en imágenes de microscopía electrónica [11] de fibras reconstituidas, respaldan esta opinión. [12]

bucles de ADN

Representación animada de la formación dinámica de bucles de cromatina a través de CTCF (rojo) y anillos de condensación (amarillo) [13]

La estructura de cromatina de cuentas en una cuerda tiene tendencia a formar bucles. Estos bucles permiten interacciones entre diferentes regiones del ADN acercándolas entre sí, lo que aumenta la eficiencia de las interacciones genéticas. Este proceso es dinámico, con bucles que se forman y desaparecen. Los bucles están regulados por dos elementos principales: [14]

Hay muchos otros elementos involucrados. Por ejemplo, Jpx regula los sitios de unión de las moléculas CTCF a lo largo de la fibra de ADN. [15]

Organización espacial de la cromatina en el núcleo celular.

La disposición espacial de la cromatina dentro del núcleo no es aleatoria: se pueden encontrar regiones específicas de la cromatina en ciertos territorios. Los territorios son, por ejemplo, los dominios asociados a láminas (LAD) y los dominios de asociación topológica (TAD), que están unidos entre sí por complejos proteicos. [16] Actualmente, modelos de polímeros como el modelo Strings & Binders Switch (SBS) [17] y el modelo Dynamic Loop (DL) [18] se utilizan para describir el plegamiento de la cromatina dentro del núcleo. La disposición de la cromatina dentro del núcleo también puede desempeñar un papel en el estrés nuclear y en la restauración de la deformación de la membrana nuclear por estrés mecánico. Cuando la cromatina se condensa, el núcleo se vuelve más rígido. Cuando la cromatina se descondensa, el núcleo se vuelve más elástico y se ejerce menos fuerza sobre la membrana nuclear interna. Esta observación arroja luz sobre otras posibles funciones celulares de la organización de la cromatina fuera de la regulación genómica. [2]

Organización estructural dependiente del ciclo celular.

Cariograma de un varón humano mediante tinción de Giemsa , que muestra la estructura clásica de la cromatina en metafase .
Condensación y resolución de cromátidas hermanas humanas en la mitosis temprana.
  1. Interfase : La estructura de la cromatina durante la interfase de la mitosis se optimiza para permitir un acceso simple de los factores de transcripción y reparación del ADN al ADN mientras se compacta el ADN en el núcleo . La estructura varía dependiendo del acceso requerido al ADN. Los genes que requieren un acceso regular por parte de la ARN polimerasa requieren la estructura más laxa proporcionada por la eucromatina.
  2. Metafase : La estructura de la metafase de la cromatina difiere enormemente de la de la interfase . Está optimizado para la fuerza física [ cita necesaria ] y la manejabilidad, formando la estructura cromosómica clásica que se ve en los cariotipos . Se cree que la estructura de la cromatina condensada son bucles de fibra de 30 nm a un andamio central de proteínas. Sin embargo, no está bien caracterizado. Los andamios cromosómicos desempeñan un papel importante para mantener la cromatina en cromosomas compactos. Los bucles de estructura de 30 nm se condensan aún más con la estructura, en estructuras de orden superior. [19] Los armazones cromosómicos están hechos de proteínas que incluyen la condensina , la topoisomerasa tipo IIA y el miembro 4 de la familia de la cinesina (KIF4). [20] La fuerza física de la cromatina es vital en esta etapa de división para evitar daños por cizallamiento en el ADN a medida que se separan los cromosomas hijos. Para maximizar la fuerza, la composición de la cromatina cambia a medida que se acerca al centrómero, principalmente a través de análogos alternativos de la histona H1. Durante la mitosis, aunque la mayor parte de la cromatina está muy compactada, hay pequeñas regiones que no están tan compactadas. Estas regiones a menudo corresponden a regiones promotoras de genes que estaban activos en ese tipo de célula antes de la formación de cromatina. La falta de compactación de estas regiones se denomina marcador , que es un mecanismo epigenético que se cree que es importante para transmitir a las células hijas la "memoria" de qué genes estaban activos antes de la entrada en la mitosis. [21] Este mecanismo de marcadores es necesario para ayudar a transmitir esta memoria porque la transcripción cesa durante la mitosis .

Cromatina y ráfagas de transcripción.

Se ha investigado la cromatina y su interacción con las enzimas, y se llega a la conclusión de que es un factor relevante e importante en la expresión genética. Vincent G. Allfrey, profesor de la Universidad Rockefeller, afirmó que la síntesis de ARN está relacionada con la acetilación de histonas. [22] El aminoácido lisina unido al extremo de las histonas está cargado positivamente. La acetilación de estas colas haría que los extremos de la cromatina fueran neutrales, permitiendo el acceso al ADN.

Cuando la cromatina se descondensa, el ADN queda abierto a la entrada de maquinaria molecular. Las fluctuaciones entre la cromatina abierta y cerrada pueden contribuir a la discontinuidad de la transcripción o explosión transcripcional . Probablemente estén implicados otros factores, como la asociación y disociación de complejos de factores de transcripción con la cromatina. Específicamente, se ha demostrado que la ARN polimerasa y las proteínas transcripcionales se congregan en gotas mediante separación de fases, y estudios recientes han sugerido que la cromatina de 10 nm demuestra un comportamiento similar al de un líquido que aumenta la capacidad de acceso al ADN genómico. [23] Las interacciones entre las histonas enlazadoras y las regiones desordenadas de la cola actúan como un pegamento electrostático que organiza la cromatina a gran escala en un dominio dinámico similar a un líquido. La disminución de la compactación de la cromatina conlleva una mayor movilidad de la cromatina y un acceso transcripcional más fácil al ADN. [2] El fenómeno, a diferencia de los modelos probabilísticos simples de transcripción, puede explicar la alta variabilidad en la expresión genética que ocurre entre células en poblaciones isogénicas. [24]

Organizaciones alternativas de cromatina

Durante la espermiogénesis de los metazoos , la cromatina de la espermátida se remodela en una estructura más espaciada, ensanchada y casi cristalina. Este proceso está asociado con el cese de la transcripción e implica el intercambio de proteínas nucleares . La mayoría de las histonas son desplazadas y reemplazadas por protaminas (pequeñas proteínas ricas en arginina ). [25] Se propone que en la levadura, las regiones desprovistas de histonas se vuelven muy frágiles después de la transcripción; HMO1, una proteína de caja HMG , ayuda a estabilizar la cromatina libre de nucleosomas. [26] [27]

Reparación de cromatina y ADN.

Una variedad de agentes internos y externos pueden causar daño al ADN en las células. Muchos factores influyen en cómo se selecciona la ruta de reparación, incluida la fase del ciclo celular y el segmento de cromatina donde se produjo la rotura. En términos de iniciar la reparación del ADN del extremo 5', la proteína 1 de unión a p53 ( 53BP1 ) y BRCA1 son componentes proteicos importantes que influyen en la selección de la vía de reparación de roturas de doble hebra. El complejo 53BP1 se adhiere a la cromatina cerca de las roturas del ADN y activa factores posteriores como el factor 1 de interacción Rap1 ( RIF1 ) y la escudoina, que protege los extremos del ADN contra la destrucción nucleolítica. El proceso de daño del ADN ocurre dentro de la condición de la cromatina, y el entorno de la cromatina en constante cambio tiene un gran efecto sobre él. [28] Al acceder y reparar la célula dañada del ADN, el genoma se condensa en cromatina y la repara modificando los residuos de histonas. Al alterar la estructura de la cromatina, los residuos de histonas agregan grupos químicos, a saber, fosfato, acetilo y uno o más grupos metilo, y estos controlan las expresiones de la construcción de genes por parte de las proteínas para adquirir ADN. [29] Además, al resíntesis de la zona encantada, el ADN se reparará procesando y reestructurando las bases dañadas. Para mantener la integridad genómica, el ADN que se va a reparar ha seguido “la recombinación homóloga y el proceso clásico de unión de extremos no homólogos”. [30]

El empaquetamiento del ADN eucariota en cromatina presenta una barrera para todos los procesos basados ​​en el ADN que requieren el reclutamiento de enzimas en sus sitios de acción. [31] Para permitir el proceso celular crítico de reparación del ADN, la cromatina debe remodelarse. En los eucariotas, los complejos de remodelación de la cromatina dependientes de ATP y las enzimas modificadoras de histonas son dos factores predominantes empleados para lograr este proceso de remodelación. [32]

La relajación de la cromatina ocurre rápidamente en el sitio del daño del ADN. [33] Este proceso lo inicia la proteína PARP1 que comienza a aparecer en el daño del ADN en menos de un segundo, con una acumulación máxima de la mitad dentro de 1,6 segundos después de que se produce el daño. [34] A continuación, el remodelador de cromatina Alc1 se adhiere rápidamente al producto de PARP1 y completa la llegada al daño del ADN dentro de los 10 segundos posteriores al daño. [33] Aproximadamente la mitad de la relajación máxima de la cromatina, presumiblemente debido a la acción de Alc1, ocurre en 10 segundos. [33] Esto permite el reclutamiento de la enzima reparadora del ADN MRE11 , para iniciar la reparación del ADN, en 13 segundos. [34]

γH2AX, la forma fosforilada de H2AX , también participa en los primeros pasos que conducen a la descondensación de la cromatina después de que se produce un daño en el ADN. La variante de histona H2AX constituye aproximadamente el 10% de las histonas H2A en la cromatina humana. [35] γH2AX (H2AX fosforilado en serina 139) se puede detectar tan pronto como 20 segundos después de la irradiación de las células (con formación de rotura de la doble cadena del ADN), y la mitad de la acumulación máxima de γH2AX ocurre en un minuto. [35] La extensión de la cromatina con γH2AX fosforilado es de aproximadamente dos millones de pares de bases en el sitio de una rotura de la doble hebra del ADN. [35] γH2AX no causa, por sí solo, la descondensación de la cromatina, pero dentro de los 30 segundos posteriores a la irradiación, la proteína RNF8 se puede detectar en asociación con γH2AX. [36] RNF8 media la descondensación extensa de la cromatina, a través de su interacción posterior con CHD4 , [37] un componente de la remodelación del nucleosoma y el complejo de desacetilasa NuRD .

Después de sufrir una relajación posterior al daño del ADN, seguida de la reparación del ADN, la cromatina se recupera a un estado de compactación cercano a su nivel previo al daño después de aproximadamente 20 minutos. [33]

Métodos para investigar la cromatina.

Microscopía de núcleos heterocromáticos versus eucromáticos (tinción H&E).
" Cromatina de sal y pimienta " granular , vista en H&E, tinción de Papanicolaou y comparación con sal y pimienta reales. Su hallazgo microscópico indica principalmente carcinoma medular de tiroides , tumores neuroendocrinos [38] o feocromocitoma . [39]
Cariograma esquemático de un ser humano , que muestra una descripción general del genoma humano usando bandas G , que es un método que incluye tinción de Giemsa , en el que las regiones de tinción más claras son generalmente más eucromáticas (y más activas transcripcionalmente ), mientras que las regiones más oscuras generalmente son más heterocromáticas .
  1. ChIP-seq (secuenciación por inmunoprecipitación de cromatina) se reconoce como el método de identificación de cromatina ampliamente utilizado. Ha estado utilizando anticuerpos que seleccionan, identifican y combinan activamente con proteínas, incluidas "histonas, reestructuración de histonas, factores de transacción y cofactores". Éste ha ido proporcionando datos sobre el estado de la cromatina y la transacción de un gen mediante el recorte de "oligonucleótidos" que están libres. [40] La secuenciación de inmunoprecipitación de cromatina dirigida contra diferentes modificaciones de histonas se puede utilizar para identificar estados de cromatina en todo el genoma. Se han relacionado diferentes modificaciones con diversos estados de la cromatina. [41]
  2. DNase-seq (Secuenciación de sitios hipersensibles a DNasa I) utiliza la sensibilidad de regiones accesibles en el genoma a la enzima DNasa I para mapear regiones abiertas o accesibles en el genoma.
  3. FAIRE-seq (secuenciación de aislamiento de elementos reguladores asistida por formaldehído) utiliza las propiedades químicas del ADN unido a proteínas en un método de separación de dos fases para extraer regiones del genoma empobrecidas en nucleosomas. [42]
  4. ATAC-seq (ensayo para la secuenciación de cromatina accesible transponible) utiliza la transposasa Tn5 para integrar transposones (sintéticos) en regiones accesibles del genoma, lo que resalta en consecuencia la localización de nucleosomas y factores de transcripción en todo el genoma.
  5. La huella de ADN es un método destinado a identificar el ADN unido a proteínas. Utiliza etiquetado y fragmentación junto con electroforesis en gel para identificar áreas del genoma que han sido unidas por proteínas. [43]
  6. MNase-seq (secuenciación de nucleasa microcócica) utiliza la enzima nucleasa microcócica para identificar la posición de los nucleosomas en todo el genoma. [44] [45]
  7. La captura de conformación cromosómica determina la organización espacial de la cromatina en el núcleo, al inferir ubicaciones genómicas que interactúan físicamente.
  8. El perfil MACC (perfil de accesibilidad de nucleasa microcócica) utiliza series de titulación de digestiones de cromatina con nucleasa microcócica para identificar la accesibilidad de la cromatina, así como para mapear nucleosomas y proteínas de unión al ADN sin histonas en regiones abiertas y cerradas del genoma. [46]

Cromatina y nudos

Ha sido un enigma cómo los cromosomas en interfase descondensados ​​permanecen esencialmente sin nudos. La expectativa natural es que en presencia de topoisomerasas de ADN tipo II que permiten el paso de regiones de ADN bicatenario entre sí, todos los cromosomas deberían alcanzar el estado de equilibrio topológico. El equilibrio topológico en cromosomas en interfase muy poblados que forman territorios cromosómicos daría como resultado la formación de fibras de cromatina muy anudadas. Sin embargo, los métodos de captura de conformación cromosómica (3C) revelaron que la decadencia de los contactos con la distancia genómica en los cromosomas en interfase es prácticamente la misma que en el estado de glóbulo arrugado que se forma cuando los polímeros largos se condensan sin formación de nudos. Para eliminar los nudos de la cromatina altamente poblada, se necesitaría un proceso activo que no sólo debería proporcionar la energía para sacar el sistema del estado de equilibrio topológico sino también guiar los pasajes mediados por la topoisomerasa de tal manera que los nudos se desanudaran eficientemente en lugar de haciendo los nudos aún más complejos. Se ha demostrado que el proceso de extrusión del bucle de cromatina es ideal para desanudar activamente las fibras de cromatina en los cromosomas en interfase. [47]

Cromatina: definiciones alternativas

El término, introducido por Walther Flemming , tiene múltiples significados:

  1. Definición simple y concisa: la cromatina es un complejo macromolecular de una macromolécula de ADN y macromoléculas de proteínas (y ARN). Las proteínas empaquetan y organizan el ADN y controlan sus funciones dentro del núcleo celular.
  2. Definición operativa de los bioquímicos: La cromatina es el complejo ADN/proteína/ARN extraído de núcleos en interfase lisados ​​de eucariotas. Cuál de las múltiples sustancias presentes en un núcleo constituirá parte del material extraído depende en parte de la técnica que utilice cada investigador. Además, la composición y las propiedades de la cromatina varían de un tipo de célula a otro, durante el desarrollo de un tipo de célula específico y en diferentes etapas del ciclo celular.
  3. Definición de ADN + histona = cromatina : La doble hélice del ADN en el núcleo celular está empaquetada por proteínas especiales denominadas histonas. El complejo proteína/ADN formado se llama cromatina. La unidad estructural básica de la cromatina es el nucleosoma.

La primera definición permite definir las "cromatinas" en otros dominios de la vida, como bacterias y arqueas, utilizando cualquier proteína de unión al ADN que condense la molécula . Estas proteínas suelen denominarse proteínas asociadas a nucleoides (NAP); los ejemplos incluyen AsnC/LrpC con HU. Además, algunas arqueas producen nucleosomas a partir de proteínas homólogas a las histonas eucariotas. [48]

Remodelación de cromatina:

La remodelación de la cromatina puede resultar de la modificación covalente de histonas que remodelan, mueven o eliminan físicamente los nucleosomas. [49] Los estudios de Sanosaka et al 2022 dicen que el remodelador de cromatina CHD7 regula la expresión genética específica del tipo de célula en las células de la cresta neural humana. [50]

Premios Nobel

Los siguientes científicos fueron reconocidos con premios Nobel por sus contribuciones a la investigación de la cromatina :

Ver también

Notas

  1. ^ Aunque se ha establecido definitivamente su existencia in vitro , la fibra de 30 nanómetros no se observó en estudios recientes de rayos X de cromosomas mitóticos humanos. [3]

Referencias

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Fuentes adicionales

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