COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CROMATINA

Los principales componentes que se obtienen cuando se aísla la cromatina de los núcleos interfásicos: ADN, proteínas histónicas, proteínas no histónicas, ARN.

ADN HISTONAS NO HISTONAS ARN

1 1 0,5 - 1,5 0,05

HistonasHistonas

Proteínas básicas, ricas en residuos de lisina y arginina, muy conservadas evolutivamente. Interaccionan con el ADN formando una subunidad que se repite a lo largo de la cromatina denominada NucleosomaNucleosoma.

H1H2AH2BH3H4 ALTAMENTE CONSERVADAS

NUCLEOSOMA

Un nucleosoma típico está asociado a 200 pares de bases (pb) y está formado por una médula ("core") y un ligador (o "linker").

Alrededor de la médula se enrolla el ADN (140 pb) dando casi dos vueltas (una vuelta y tres cuartos). El resto del ADN (60 pb) forma parte del ligador ("linker") y estáinteraccionando con la histona H1.

La médula está formada por un octámero constituido por dos subunidades histonas: H2A, H2B, H3 y H4. Se trata de un dímero de las histonas (H2A, H2B, H3 y H4)2

El ADN dúplex desnudo tienen un grosor de 20 Å.Los solenoides pueden volverse a enrollar para dar lugar a supersolenoides con un diámetro de 4.000 Å a 6.000 Å que constituirían las fibras de los cromosomas metafásicos.Su asociación con las histonas genera los nucleosomas con 100 Å de diámetro

Los nucleosomoas se pueden enrollar helicoidalmente para formar un solenoide que constituye las fibras de cromatina de los núcleos intefásicos con un diámetro aproximado de 300 Å.

Proteínas no histónicas eucarióticas Proteínas no histónicas eucarióticas

• Función estructural* Proteínas básicasProtaminasEquiv. a histonas. Compactan el ADN en espermatozoide. Pequeñas

Proteínas con alto % de Arg, Ala y Ser. Estructura α helicoidal

* Proteínas ácidasHMG (high movility group). Hasta el 5% de proteínas nucleares. Algunas

se asocian al nucleosoma y otras al ADN espaciador (factores de transcripción)

Proteínas de esqueleto o matriz nuclear. Soporte o guía para el empaquetamiento Varios tipos de proteínas

• Otras funcionesEn mínima cantidad y asociadas a cromatina. Intervienen en

replicación,transcripción y regulación de la condensación de la cromatina: DNA Polimerasa, ARN Polimerasa, sus proteínas auxiliares, factores de replicación, factores de transcripción, receptores hormanales, topoisomerasas,etc.

• Función estructural* Proteínas básicasProtaminasEquiv. a histonas. Compactan el ADN en espermatozoide. Pequeñas

Proteínas con alto % de Arg, Ala y Ser. Estructura α helicoidal

* Proteínas ácidasHMG (high movility group). Hasta el 5% de proteínas nucleares. Algunas

se asocian al nucleosoma y otras al ADN espaciador (factores de transcripción)

Proteínas de esqueleto o matriz nuclear. Soporte o guía para el empaquetamiento Varios tipos de proteínas

• Otras funcionesEn mínima cantidad y asociadas a cromatina. Intervienen en

replicación,transcripción y regulación de la condensación de la cromatina: DNA Polimerasa, ARN Polimerasa, sus proteínas auxiliares, factores de replicación, factores de transcripción, receptores hormanales, topoisomerasas,etc.

Cómo acceden los factores de transcripción y proteínas regulatorias dentro de este ADN empaquetado?Cómo acceden los factores de transcripción y proteínas regulatorCómo acceden los factores de transcripción y proteínas regulatorias ias dentro de este ADN empaquetado?dentro de este ADN empaquetado?

Cómo afecta el empaquetamiento de la cromatina al control de laexpresión génica?Cómo afecta el empaquetamiento de la cromatina al control de laCómo afecta el empaquetamiento de la cromatina al control de laexpresión génica?expresión génica?

Los nucleosomas pueden ser atravesados con facilidad por las proteínas reguladoras y por las RNA polimerasas Los nucleosomas pueden ser atravesados con facilidad por las Los nucleosomas pueden ser atravesados con facilidad por las proteínas reguladoras y por las RNA polimerasas proteínas reguladoras y por las RNA polimerasas

Ciertos niveles altos de empaquetamiento hacen al ADN inaccesible tanto para las proteínas reguladoras como para los factores de transcripción, permite mantener silenciadas grandes secciones del genoma (reversible e irreversiblemente).

Ciertos niveles altos de empaquetamiento hacen al ADN inaccesibCiertos niveles altos de empaquetamiento hacen al ADN inaccesible le tanto para las proteínas reguladoras como para los factores de tanto para las proteínas reguladoras como para los factores de transcripción, permite mantener silenciadas grandes secciones detranscripción, permite mantener silenciadas grandes secciones del l genoma (reversible e irreversiblemente).genoma (reversible e irreversiblemente).

Cromosoma

Telómeros

Centrómero o Constricción Primaria

Brazo Corto: p

Brazo Largo: q

Cromátides hermanas

Elementos de un cromosoma funcional:• Centrómero.• Telómeros.• Orígenes de replicación.

Cariotipo Humano: Bandeo G

centromero

telomero

telomeroCromosoma Mitótico

Duplicado

Tres Elementos Funcionales son Indispensables para la Replicación y Herencia Estable de los Cromosomas

Eucarióticos.

• Las secuencias que determinan el origen de replicación del ADN.

• El centrómero

• Los dos extremos (telómeros)

Las Funciones de los Tres Elementos de Secuencia de ADN necesarios para producir un cromosoma

eucariótico lineal estable.

ADN de Mitocondrias

• Las mitocondrias contienen múltiples genomas: muchas copias de moléculas de ADNmt

• Molécula circular de 16,5Kb.• No presentan intrones.

••Los 37 genes en el ADNmt Los 37 genes en el ADNmt codifican ARNr, ARNt, y algunas codifican ARNr, ARNt, y algunas proteínas mitocondriales. proteínas mitocondriales. ••Los productos de los genes Los productos de los genes mitocondriales no son exportados.mitocondriales no son exportados.••Las mutaciones en el ADNmt Las mutaciones en el ADNmt causan numerosas enfermedades causan numerosas enfermedades genéticas en humanos.genéticas en humanos.