Estrutura e funções de eucromatina

O Euchromatina É a porção de cromossomos eucarióticos que é composta por cromatina ligeiramente embalada e contendo a maioria das seqüências genéticas do gene genoma de muitos organismos.

Esta região de cromossomos eucarióticos está associada a áreas transcricionalmente ativas, por isso é de grande importância para as células do organismo. É claramente visível nas células que não estão em divisão, pois se torna heterocromatina ao condensar ou compactar, um passo antes da divisão de células mitóticas e/ou meióticas.

A euchromatina é acessível a máquinas transcricionais (Fonte: Wenqiang Shi [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Então, a euchromatina é um dos dois tipos de organização estrutural da cromatina, a segunda sendo a heterocromatina, que pode ser opcional ou constitutiva.

[TOC]

Estrutura

A estrutura da euchromatina pode ser descrita exatamente como a estrutura da cromatina encontrada em muitos livros didáticos, como uma das poucas diferenças deste último com a heterocromatina é o nível de compactação ou condensação da fita de proteína DNA+.

Cromatina

O DNA dos organismos eucarióticos está no núcleo, em estreita associação com uma grande quantidade de proteína. Entre essas proteínas, existem alguma importância considerável, as histonas, que são as que são responsáveis ​​por "organizar" e condensar os fios do DNA cromossômico, permitindo que essas moléculas grandes "entrem" em um espaço tão pequeno e controle a expressão de os genes

Cada cromossomo eucariótico é formado por uma única fita de DNA e uma grande quantidade de proteínas de histonas. Essas estruturas são significativamente dinâmicas, uma vez que seu grau de compactação é modificado não apenas dependendo das necessidades de transcrição celular, mas também dependendo do momento do ciclo celular e alguns sinais ambientais.

Pode servir você: cariótipo: para que é isso, pessoal, como é feito

Alterações na compactação de cromatina afetam, de uma maneira ou de outra, o nível de expressão genética (em algumas regiões e não em outras), por isso corresponde a um nível de regulação epigenética de informação.

As histonas permitem reduzir quase 50 vezes o comprimento dos fios de DNA de cada cromossomo, o que é particularmente importante durante a divisão celular, uma vez que a compactação de cromatina garante a segregação correta dos cromossomos entre as células filhas.

O histonas Octmer

As moléculas de DNA dos cromossomos eucarióticas são enroladas em torno de uma estrutura "cilíndrica" ​​composta por oito proteínas de histonas: H2A, H2B, H3 e H4. O núcleo octamérico consiste em dois dímeros de h2a e h2b e uma tetroar das proteínas H3 e H4.

Histonas são proteínas básicas, pois têm muitos resíduos aminoácidos com carga positiva, como lisina e arginina, por exemplo. Essas cargas positivas interagem eletroestaticamente com as cargas negativas das moléculas de DNA, favorecendo a união disso com o núcleo da proteína.

Cada octa de histonas rolou cerca de 146 pares de bases, formando o que é conhecido como nucleossomo. A cromatina consiste em nucleossomos consecutivos, juntos por um curto fragmento de DNA e uma proteína de histona ou histona de união chamada H1. Esta configuração diminui o comprimento do DNA cerca de 7 vezes em relação ao comprimento inicial.

As proteínas histonas, além disso, têm "caudas" de aminoácidos que se destacam dos nucleossomos e que podem sofrer modificações covalentes que podem modificar o nível de compactação da cromatina (a compactação também é afetada por modificações covalentes do DNA como, por exemplo, citokina metilação, que favorece a compactação).

Pode servir a você: poliploidia: tipos, em animais, em humanos, em plantas

Dependendo do momento da vida de cada célula, a fita composta por nucleossomos pode compactar ainda mais, formando uma estrutura fibrosa conhecida como "fibra de 30 nm", que reduz o comprimento da molécula de DNA outras 7 vezes mais.

Esta fibra de 30 nm pode ser organizada dentro do núcleo na forma de loops radiais; Esses loops são caracterizados por genes transcricionalmente ativos transcricionalmente e correspondem à eucromatina.

Euchromatina e heterocromatina

Eucromatina e heterocromatina são os dois tipos de organização de cromatina. A heterocromatina é a parte mais compacta ou "fechada" de um cromossomo; É caracterizada por marcas bioquímicas de hipoacetotilação e hipermetilação (em Eukaryot superior (em Eukaryot.

Com a heterocromatina, regiões genômicas transcritivamente silenciosas, regiões de sequências repetitivas e regiões "vestigiais" de elementos transpononáveis ​​e retrotransposons invasores estão associados, para citar alguns.

A organização da cromatina no núcleo (fonte: sha, k. e boyer, eu. PARA. A assinatura da cromatina das células pluripotentes (31 de maio de 2009), Stembook, ed. A comunidade de pesquisa de células -tronco, Stembook, doi/10.3824/Stembook.1.Quatro cinco.1, http: // www.Stembook.org. [CC por 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/3.0)] via Wikimedia Commons)

A heterocromatina compõe as regiões teloméricas e centroméricas dos cromossomos, que são funcionalmente importantes para a proteção dos extremos dessas estruturas e para sua segregação correta durante eventos de divisão celular.

Além disso, dependendo das necessidades transcricionais de uma célula, uma porção de cromatina pode ser heterocromatinizada em um determinado momento e liberar essa compactação em outro.

A euchromatina, pelo contrário, é caracterizada por hiperacetilação e hipometalação, mais especificamente pelas "marcas" dos grupos acetil na lisina 4 das histonas H3 e H4 e H4.

Pode atendê -lo: eupleidía: origem, tipos e consequências

Ele corresponde às regiões mais "soltas" da cromatina e geralmente representa as porções transcriptivamente mais ativas, ou seja, onde o maior número de genes de codificação é agrupado.

Funções de euchromatina

A euchromatina é muito abundante dentro do núcleo celular quando as células não estão em divisão, ou seja, quando os cromossomos não são condensados ​​ou exibem sua forma característica.

Em vista do fato de que essa parte da cromatina é a que contém os maiores genes transcricionalmente ativos, a eucromatina tem funções importantes no desenvolvimento, como metabolismo, fisiologia e regulação de processos biológicos vitais inerentes às células.

Porque?

Porque os genes "ativos" codificam todas as proteínas e enzimas necessárias para realizar todos os processos metabólicos e fisiológicos de uma célula.

Os genes que não codificam proteínas, mas que também estão ativos do ponto de vista transcricional, geralmente têm funções regulatórias, ou seja, codificam para pequenas moléculas de RNA, para fatores de transcrição, RNA ribossômico, etc.

Portanto, a regulação dos processos transcricionais também depende das informações contidas na euchromatina, bem como da regulação de processos relacionados à divisão celular e ao crescimento.

Referências

1. Brooker, r., Widmaier, e., Graham, l., Stiling, p., Hasenkampf, c., Hunter, f.,… & Riggs, D. (2010). Biologia.
2. Eissenberg, J., Elgin, s. (2005) Heterocromatina e Euchromatina. Encyclopaedia of Life Sciences. John Wiley & Sons, Ltd.
3. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, d. T., & Miller, J. H. (2005). Uma introdução à análise genética. Macmillan.
4. Grunstein, m., Atos, a., Fisher-Adams, g., Wan, j., Mann, r. K., Strahl-Bolsinger, s.,… & Gasser, S. (novecentos e noventa e cinco). A regulação da euchromatina e heterocromatina por histonas no YAST. J Cell Sci, 1995 (suplemento 19), 29-36.
5. Tamaru, h. (2010). CONFINAR TERRITÓRIO DA EUUCHROMATINA/HETEROCROMATINA: Jumonji atravessa a linha. Genes & Development, 24 (14), 1465-1478.