Nucleossomo

Nucleossomo é a unidade fundamental da organização do DNA em células eucarióticas

O que é nucleossomo?

Ele Nucleossomo É a unidade básica de embalagem de DNA em organismos eucarióticos. Portanto, constitui o menor elemento de compressão da cromatina.

O nucleossomo é construído como um octâmero de proteína chamado Histones, ou estrutura em forma de tambor na qual cerca de 140 nt de DNA é rolada, dando quase duas voltas completas, como pode ser visto na imagem.

Considera -se que alguns DNAs adicionais fazem parte do nucleossomo e é a fração de DNA que permite a continuidade física entre um nucleossomo e outro em estruturas de cromatina mais complexas (como a fibra de cromatina de 30 nm).

O código de histonas foi um dos primeiros elementos de controle epigenético melhor compreendidos molecularmente.

Funções de nucleossomo

Os nucleossomos permitem:

- Embalagem de DNA para acomodar o espaço limitado do núcleo.

- Eles determinam a partição entre a cromatina que é expressa (euchromatina) e a cromatina silenciosa (heterocromatina).

- Organize toda a cromatina espacial e funcionalmente no núcleo.

- Eles representam o substrato das modificações covalentes que determinam a expressão e o nível de expressão dos genes que eles codificam para proteínas através do código de histonas assim chamado.

Composição e estrutura

No sentido mais básico, os nucleossomos são compostos de DNA e proteínas. O DNA pode ser, praticamente qualquer DNA de banda dupla presente no núcleo da célula eucariótica, enquanto todas as proteínas nucleossômicas pertencem ao conjunto de proteínas chamadas histonas.

Pode atendê -lo: diferenciação celular

As histonas são pequenas proteínas e com uma alta carga de resíduos básicos de aminoácidos, o que permite neutralizar a alta carga negativa do DNA e estabelecer uma interação física eficiente entre as duas moléculas sem atingir a rigidez da ligação química covalente.

As histonas formam um tâmetro de tambor com duas cópias ou monômeros de cada uma das histonas H2A, H2B, H3 e H4.

O DNA dá quase duas voltas completas nas laterais do octâmero e depois continua com uma fração do DNA do ligante que está associado à histona H1, para retornar a duas voltas completas em outro Histone Octa.

O conjunto de octâmetro, DNA associado e seu DNA de ligação correspondente, é um nucleossomo.

Partes de um nucleossomo

Compactação de cromatina

O DNA genômico é constituído por moléculas extremamente longas (mais de um metro no caso do ser humano, considerando todos os seus cromossomos), que devem estar compensando e organizados dentro de um núcleo extremamente pequeno.

A primeira etapa desta compactação é realizada através da formação de nucleossomas. Somente com esta etapa, o DNA é compactado cerca de 75 vezes.

Isso dá origem a uma fibra linear a partir da qual os níveis subsequentes de compactação de cromatina são construídos: a fibra de 30 nm, os laços e os laços dos laços.

Quando uma célula é dividida, seja por mitose ou por meiose, a última série de compactação é o próprio cromossomo mitótico ou meiótico, respectivamente, respectivamente.

O código da histona e a expressão genética

O fato de os octâmeros de histonas e o DNA interagirem eletroestaticamente sua associação efetiva, sem perder a fluidez necessária para tornar os nucleossomos elementos dinâmicos de compactação e descompactação da cromatina.

Pode atendê -lo: lise celular

Mas há um elemento de interação ainda mais surpreendente: as extremidades n terminais das histonas são expostas fora do interior do octâmetro, mais compactas e inertes.

Esses extremos não apenas interagem fisicamente com o DNA, mas também sofrem uma série de modificações covalentes nas quais o grau de compactação da cromatina e a expressão do DNA associado dependerão.

O conjunto de modificações covalentes, em termos de tipo e número, entre outras coisas, é coletivamente conhecido como código de histonas.

Essas modificações incluem fosforilação, metilação, acetilação, ubiquitinação e altamente.

Cada alteração determinará a expressão ou não do DNA associado, bem como o grau de compactação da cromatina, em conjunto com outras mudanças na mesma molécula ou em resíduos de outras histonas, particularmente do H3 H3.

Como regra geral, foi visto, por exemplo, que as histonas hipermetiladas e hipacetiladas determinam que o DNA associado não é expresso e que a cromatina é apresentada em um estado mais compacto (heterocromático e, consequentemente, inativo).

Pelo contrário, o DNA eucromático (menos compacto e geneticamente ativo) está associado à cromatina cujas histonas são hipercetiladas e hipometilizadas.

Euchromatina e heterocromatina

O status de modificação covalente de Histonas pode determinar o grau de expressão e compactação da cromatina local.

Nos níveis globais, a compactação de cromatina é igualmente regulada pelas modificações covalentes das histonas em nucleossomos.

Foi demonstrado, por exemplo, que a heterocromatina constitutiva (que nunca é expressa e é densamente embalada) tende a ser localizada anexada à folha nuclear, deixando os poros nucleares livres.

Pode servir a você: bomba de cálcio: funções, tipos, estrutura e operação

Por sua parte, a euchromatina constitutiva (que sempre é expressa, como a que inclui genes de manutenção de células e está localizada nas regiões de cromatina relaxada), o faz em grandes laços que expõem o DNA a ser transcrito para a maquinaria de transcrição.

Outras regiões de DNA genômico oscilam entre esses dois estados, dependendo do tempo de desenvolvimento do organismo, das condições de crescimento, identidade celular etc.

Outras funções

Para cumprir seu plano de desenvolvimento, expressão e manutenção celular, os genomas dos organismos eucarióticos devem regular finamente quando e como seus potenciais genéticos devem se manifestar.

A partir das informações armazenadas em seus genes, elas estão localizadas no núcleo em regiões privadas que determinam seu status de transcrição.

Portanto, podemos dizer que outro dos documentos fundamentais dos nucleossomas é a organização ou arquitetura do núcleo que os abriga.

Esta arquitetura é herdada e filogeneticamente preservada graças à existência desses elementos modulares da embalagem informativa.

Referências

1. Brooker, r. J. Genética: análise e princípios. Ensino superior McGraw-Hill.
2. Goodenough, u. C. Genética. C. B. Saunders co. Ltd.