¿Qué es Nucleosoma y cromatina? — Biología

Definición 1.1 Biología universitaria — tercer año · Capítulo 1 — Cromatina y epigenética

La cromatina es el complejo del ADN con proteínas en el que existe el genoma dentro de un núcleo eucariota. Su unidad repetida es el nucleosoma: $147\,\mathrm{bp}$ de ADN enrollados en $1.65$ vueltas levógiras alrededor de un octámero de histonas — dos copias de cada una de las proteínas pequeñas y muy básicas H2A, H2B, H3 y H4 —, seguidos de un enlazador de $20\text{ a }60\,\mathrm{bp}$ hasta el nucleosoma siguiente. Una quinta histona, H1, se une al enlazador donde entra y sale del núcleo de la partícula y ayuda a que las cuentas se apilen unas contra otras. Cada histona del núcleo lleva una cola amino-terminal desestructurada de unos $20\text{ a }40$ residuos que sobresale de la partícula. La cromatina que se tiñe débilmente, está poco condensada y se transcribe es la eucromatina; la cromatina densa, de replicación tardía y en gran parte silenciosa, en los centrómeros, los telómeros y las secuencias repetidas, es la heterocromatina.

La fibra de 10\, nm: núcleos de nucleosoma (azul) sobre un ADN continuo (rojo), cada cuenta un octámero de histonas con sus colas (naranja) hacia fuera, y la histona enlazadora H1 (verde) en el punto de entrada y salida. Unos seis nucleosomas ocupan la longitud que tendrían 1200\, bp de ADN desnudo. — La fibra de $10\,\mathrm{nm}$ : núcleos de nucleosoma (azul) sobre un ADN continuo (rojo), cada cuenta un octámero de histonas con sus colas (naranja) hacia fuera, y la histona enlazadora H1 (verde) en el punto de entrada y salida. Unos seis nucleosomas ocupan la longitud que tendrían $1200\,\mathrm{bp}$ de ADN desnudo.

La cromatina a escala molecular: la doble hélice enrollada sobre núcleos de histonas sucesivos, las “cuentas de un collar” que reveló la escalera de la nucleasa.

Ejemplos

Ejemplo 1.3 (Dos metros en diez micrómetros)

Un núcleo humano diploide contiene $6.4\times 10^{9}$ pares de bases. A $0.34\,\mathrm{nm}$ por par de bases eso son $2.2\,\mathrm{m}$ de doble hélice, en un núcleo de unos $10\,\text{µ}\mathrm{m}$ de diámetro. Se empaquetan en $6.4\times 10^{9}/200 \approx 3.2\times 10^{7}$ nucleosomas, cada uno con unos $108\,\mathrm{kDa}$ de histona frente a $96\,\mathrm{kDa}$ de ADN ( $147\,\mathrm{bp}$ a $650\,\mathrm{Da}$ por par): el núcleo contiene aproximadamente tanta histona como ADN en masa. El propio ADN, tratado como un cilindro de $2\,\mathrm{nm}$ de diámetro, ocupa un volumen de solo unos $7\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$ , un $1\,\%$ de un núcleo esférico de radio $5\,\text{µ}\mathrm{m}$ ; el problema del empaquetamiento es de enredo y de acceso, no de espacio.

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