La cromatina es un complejo de macromoléculas compuesto de ADN, ARN y proteína, que se encuentra dentro del núcleo de las células eucariotas. La cromatina existe en dos formas: heterocromatina (condensada) y eucromatina (extendida). Los componentes primarios de la proteína de la cromatina son histonas que ayudan a organizar el ADN en estructuras «en forma de cordón» llamadas nucleosomas al proporcionar una base sobre la que se puede envolver el ADN. Un nucleosoma consiste en 147 pares de bases de ADN que se envuelven alrededor de un conjunto de 8 histonas llamadas octómeros. El nucleosoma se puede plegar aún más para producir la fibra de cromatina. Las fibras de cromatina se enrollan y condensan para formar cromosomas. La cromatina hace posible que se produzcan varios procesos celulares, incluida la replicación del ADN, la transcripción, la reparación del ADN, la recombinación genética y la división celular.
Cromatina, Cromosomas y Cromátidas
La gente a menudo confunde estos tres términos: cromatina, cromosoma y cromátida. Mientras que todas esas tres estructuras están compuestas de ADN y proteínas dentro del núcleo, cada una está definida de manera única.
Como se mencionó anteriormente, la cromatina está compuesta de ADN e histonas que se empaquetan en fibras finas y fibrosas. La cromatina se somete a una mayor condensación para formar el cromosoma. La cromatina es un orden inferior de organización del ADN, mientras que los cromosomas son el orden superior de organización del ADN.
Los cromosomas son agrupaciones monocatenarias de cromatina condensada. Durante los procesos de división celular de mitosis y meiosis, los cromosomas se replican para garantizar que cada nueva célula hija reciba el número correcto de cromosomas. Un cromosoma duplicado es de doble cadena y tiene la familiar forma de X. Las dos hebras son idénticas y están conectadas en una región central llamada centrómero.
Una cromátida es una de las dos hebras de un cromosoma replicado. Las cromátidas conectadas por un centrómero se llaman cromátidas hermanas. Al final de la división celular, las cromátidas hermanas se separan y se convierten en cromosomas hijas en las células hijas recién formadas.
La función de la cromatina
Embalaje de ADN
Esta es la función más fundamental de la cromatina: compactación de hebras largas de ADN.La longitud del ADN en el núcleo es mucho mayor que el tamaño del compartimento en el que se almacena. Para caber en este compartimiento el ADN tiene que ser condensado de alguna manera. La relación de empaque se utiliza para describir el grado en que se condensa el ADN. Para lograr la relación de empaque general, el ADN no se empaqueta directamente en la estructura de la cromatina. En cambio, contiene varias jerarquías de organización.
El primer nivel de empaquetamiento se logra mediante el enrollado del ADN alrededor del nucleosoma, lo que da una relación de empaquetamiento de aproximadamente 6. Esta estructura es invariante tanto en la eucromatina como en la heterocromatina de todos los cromosomas. El segundo nivel de empaque es el envoltorio de perlas en una fibra de 30 nm que se encuentra tanto en la cromatina interfase como en los cromosomas mitóticos. Esta estructura aumenta la relación de empaque a aproximadamente 40. El embalaje final ocurre cuando la fibra está organizada en bucles, andamios y dominios que dan una relación de embalaje final de aproximadamente 1,000 en cromatina interfase y aproximadamente 10,000 en cromosomas mitóticos.
Regulación de la transcripción
La transcripción es un proceso en el que la información genética almacenada en el ADN es leída por proteínas y luego transcrita en ARN, y el ARN más tarde se traduce en proteínas funcionales. Si la cromatina se fortalece y restringe el acceso a las proteínas de lectura, no se produce transcripción. La eucromatina, un tipo extendido de cromatina, puede conducir el proceso de transcripción. Mientras que la heterocromatina, el tipo condensado de cromatina, está demasiado apretada para que el ADN pueda ser leído por las proteínas.
Las fluctuaciones entre la cromatina abierta y cerrada pueden contribuir a la discontinuidad de la transcripción, o al estallido transcripcional. Otros factores probablemente pueden estar involucrados, como la asociación y disociación de complejos de factores de transcripción con cromatina. El fenómeno, a diferencia de los modelos probabilísticos simples de transcripción, puede explicar la alta variabilidad en la expresión génica que ocurre entre las células en la población isogénica
Cromatina y Reparación del ADN
El empaquetado del ADN en la cromatina presenta una barrera para todos los procesos basados en el ADN. Debido a la alta disposición dinámica de las proteínas y el ADN, la cromatina puede cambiar fácilmente su forma y estructura. La relajación de la cromatina ocurre rápidamente en el sitio de un daño en el ADN, lo que permite que las proteínas de reparación se unan al ADN y lo reparen.
Referencia:
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