Biologia · Glossário

O que é Nucleossomo e cromatina?

Definição 1.1 Biologia universitária — 3.º ano · Capítulo 1 — Cromatina e epigenética

A cromatina é o complexo do DNA com proteínas sob a forma do qual o genoma existe num núcleo eucarionte. Sua unidade de repetição é o nucleossomo: 147bp147\,\mathrm{bp} de DNA enrolados em 1.651.65 voltas levógiras em torno de um octâmero de histonas — duas cópias de cada uma das proteínas pequenas e muito básicas H2A, H2B, H3 e H4 — seguidos de um ligante de 20 a 60bp20\text{ a }60\,\mathrm{bp} até o nucleossomo seguinte. Uma quinta histona, a H1, liga-se ao ligante onde ele entra e sai do cerne e ajuda as contas a se empacotarem umas contra as outras. Cada histona do cerne tem uma cauda amino-terminal não estruturada, de umas 20 a 4020\text{ a }40 resíduos, que se projeta para fora da partícula. A cromatina que se cora fracamente, é frouxamente empacotada e é transcrita é a eucromatina; a cromatina densamente empacotada, de replicação tardia e em larga medida silenciosa, nos centrômeros, nos telômeros e nas sequências repetidas, é a heterocromatina.

A fibra de 10\, nm: cernes de nucleossomo (azul) sobre um DNA contínuo (vermelho), cada conta um octâmero de histonas com suas caudas (laranja) projetadas para fora, a histona ligante H1 (verde) no ponto de entrada e saída. Cerca de seis nucleossomos ocupam o comprimento que 1200\, bp de DNA nu ocupariam.
A fibra de 10nm10\,\mathrm{nm}: cernes de nucleossomo (azul) sobre um DNA contínuo (vermelho), cada conta um octâmero de histonas com suas caudas (laranja) projetadas para fora, a histona ligante H1 (verde) no ponto de entrada e saída. Cerca de seis nucleossomos ocupam o comprimento que 1200bp1200\,\mathrm{bp} de DNA nu ocupariam.
A cromatina na escala molecular: a dupla-hélice enrolada em torno de cernes sucessivos de histonas, as “contas num colar” que a escada da nuclease revelou.
A cromatina na escala molecular: a dupla-hélice enrolada em torno de cernes sucessivos de histonas, as “contas num colar” que a escada da nuclease revelou.

Exemplos

Exemplo 1.3 (Dois metros em dez micrômetros)

Um núcleo diploide humano contém 6.4×1096.4\times 10^{9} pares de bases. A 0.34nm0.34\,\mathrm{nm} por par de bases isso dá 2.2m2.2\,\mathrm{m} de dupla-hélice, num núcleo de cerca de 10µm10\,\text{µ}\mathrm{m} de diâmetro. Tudo isso é acondicionado em 6.4×109/2003.2×1076.4\times 10^{9}/200 \approx 3.2\times 10^{7} nucleossomos, cada um carregando cerca de 108kDa108\,\mathrm{kDa} de histonas contra 96kDa96\,\mathrm{kDa} de DNA (147bp147\,\mathrm{bp} a 650Da650\,\mathrm{Da} por par): o núcleo contém, em massa, aproximadamente tanta histona quanto DNA. O próprio DNA, tratado como um cilindro de 2nm2\,\mathrm{nm} de diâmetro, tem um volume de apenas cerca de 7µm37\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}, uns 1%1\,\% de um núcleo esférico de raio 5µm5\,\text{µ}\mathrm{m}; o problema do empacotamento é de emaranhamento e de acesso, não de espaço.

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