El ácido desoxirribonucléico o ADN es una molécula lineal, constituida a partir de NUCLEÓTIDOS, dispuestos en una doble hélice.
En el ser humano, el GENOMA está constituido por 46 cromosomas de los cuales 22 pares son autosómicos y 1 par sexual (XX o XY).
Las moléculas de ADN sufren cambios notables durante las diversas fases del ciclo celular. En la Interfase el material nucleoplásmico observable al M.O. se denomina Cromatina.
Se clasifica en:
-Eucromatina: En coloraciones con H.E se presenta de un aspecto claro
y al M.E es poco densa a los electrones y finamente granular. Representa
el 20% de la cromatina en una célula diferenciada y corresponde
a las regiones metabolicamente activas (transcripción).
-Heterocromatina: Oscura en las coloraciones para M.O., densa a los electrones en M.E. Representa el 80% de la cromatina en una célula diferenciada y corresponde a las regiones metabolicamente inactivas (no hay transcripción).
Los cromosomas son visibles únicamente durante la mitosis, en la cual el ADN y sus proteínas asociadas están muy condensados.
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El GENOMA nuclear humano está formado por varios segmentos lineales de ADN, los cuales se organizan en doble hélice y corresponden a los cromosomas visibles durante la división celular. La longitud total de los segmentos de ADN es de aprox. 2 m. En el nucleoplasma, el ADN se compacta gracias a la asociación de proteínas específicas denominadas histonas. Este fenómeno de compactación es indispensable para todo el genoma nuclear, pues debe estar contenido en el volúmen del núcleo de una célula (de 800 a 1.000 um). El primer orden de compactación del ADN corresponde a la
doble hélice.
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Las histonas son pequeñas
proteínas (100 a 220 aa,), ricas en aminoácidos de
carga positiva, lo cual facilita su unión al ADN. Dos grupos de histonas controlan la compactación de la doble hélice de ADN: 1.- Histonas nucleosómicas; intervienen en la constitución
de los Nucleosomas: 2.- La histona H1, interviene en la asociación de los nucleosomas entre sí. |
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La doble hélice de ADN asociada a las histonas, con la participación de la histona H1, forma la Fibra Nucleosómica. La fibra nucleosómica posee el aspecto de un "collar de perlas". La replicación y la transcripción del ADN se produce a nivel de la fibra nucleosómica !!! Los nucleosomas están separados unos de otros por un segmento
corto de ADN libre y no unido a histonas nucleosómicas. |
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El ADN asociado a las histonas presenta varios grados de compactación en el nucleoplasma. La fibra nucleosómica se enrolla y con la participación de las histonas H1 se forma el SOLENOIDE, representado en esta imagen. Estas zonas condensadas son difíciles de transcribir por las ARN polimerasas y corresponden a regiones de ADN denominadas heterocromatina. El grado de compactación del ADN es regulado estrictamente por la célula gracias a modificaciones químicas reversibles que sufren las histonas.
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Los SOLENOIDES se compactan a su vez en la fibra de 300 nm. Mayores niveles de compactación se observan entonces en
la división celular (mitosis y meiosis).
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Al principio de la mitosis, la compactación del ADN nuclear aumenta aun más. Los cromosomas se condensan y forman los cromosomas mitóticos
y ahora pueden ser vistos al microscopio óptico. |
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Esta imagen corresponde entonces al mayor grado de compactación del ADN y representa al cromosoma en la metafase. Cada cromosoma presenta tres regiones caracterizadas por una secuencia de NUCLEÓTIDOS específica e idéntica en los miembros del mismo par cromosómico. 1.- Regiones de replicación, que corresponden a las regiones en las cuales la enzima ADN polimerasa comienza la replicación de una de las cadenas de ADN en la interfase, durante la fase S del ciclo. 2.- Un centrómero, que permite separar el cromosoma en brazos de longitud variable. Tambien llamada constricción primaria. 3.- Telómeros, o extremidades de los brazos de los cromosomas.
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