Organización y estructura de la cromatina y cromosomas - Prof. Lamas, Apuntes de Biología Celular

¡Descarga Organización y estructura de la cromatina y cromosomas - Prof. Lamas y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity! TEMA 7: CROMATINA E CROMOSOMAS 7.1. ORGANIZACIÓN DA CROMATINA: ADN E PROTEÍNAS O material xenético da célula eucariota está organizado nunha estrutura complexa denominada cromatina. A cromatina é a substancia fundamental do núcleo celular. Está composta por filamentos de ADN unidos a proteínas en distintos graos de condensación. Os tipos de proteínas que se unen ao ADN son as histonas (proteínas básicas máis abundantes, únense ao ADN mediante interaccións e compáctano) e as proteínas non básicas. Estas últimas teñen como función organizar a molécula de ADN en distintos dominios, axudar a iniciar a replicación de ADN e contralar a transcripción xénica. EUCROMATINA E HETEROCROMATINA Dentro do núcleo en interfase hai dous tipos de cromatina: a heterocromatina (moi empaquetada, aparece con máis tinción) e a eucromatina (pouco empaquetada, aparece con menos tinción). O 90% da cromatina total é heterocromatina, e non se transcribe. A proporción entre eucromatina e heterocromatina varía en función das necesidades da célula. A heterocromatina pode ser facultativa, e polo tanto pasar a eucromatina e transcribirse, ou constitutiva, e polo tanto permanecer inactiva (soe atoparse en rexións cercanas ao centrómero cromosómico e aos extremos). COMPACTACIÓN DA CROMATINA A unidade fundamental da cromatina, denominada nucleosoma, está composta de ADN e histonas. Esta Os nucleosomas atópanse separados de maneira regular ao longo do xenoma para formar un nucleofilamento (estrutura coñecida como “colar de contas”) que pode adoptar niveles superiores de compactación (solenoide ou agrupación de nucleofilamentos), resultando finalmente no cromosoma metafásico, que representa o nivel máximo desta compactación. O ADN compáctase por estrutura é a base do primero nivel de compactación do ADN no núcleo. Cada nucleosoma está formado por un octámero de histonas sobre o cal o ADN se enrola dúas veces. Os nucleosomas están unidos por un trozo de ADN chamado ADN e enlace. Nesta rexión únese a histona de enlace H1, que sela o nucleosoma, formándose unha subunidade de cromatina denominada cromatosoma. ESTRUTURA DO ADN Está composto por unha doble hélice de ácido desoxirribonucleico (desoxirribonucleótidos). Nos laterais atópanse as pentosas unidas a ácido fosfórico (a pentosa no extremo 3’ e o grupo fosfato no 5’). No interior están as bases nitroxenadas, unidas mediante enlaces por ponte de hidróxeno. Hai dous tipos de bases: púricas (adenina, guanina, uracilo) e pirimidínicas (citosina, timina). Na hélice fórmanse surcos maiores e menores (opostos). Os xens son secuencias de ADN con información para un produto funcional (ARN que se transcribirá en proteínas ou outros ácidos nucleicos). Tamén hai secuencias reguladoras (secuencias cortas presentes nas proximidades ou no interior dos xens, frecuentemene nos intróns.) e ADN non codificado ou ADN basura, que contén secuencias que non poden ser traducidas en proteínas e cuxas funcións aínda non están moi claras. TIPOS DE CROMOSOMAS Os cromosomas clasifícanse segundo a lonxitude relativa dos seus brazos, é dicir, segundo a posición do centrómero. • Metacéntrico: o centrómero sitúase no centro e ambos brazos son aproximadamente iguais. • Submetacéntrico: os brazos son desiguais debido a que o centrómero está desplazado cara un lado. • Acrocéntrico: o centrómero sitúase moi preto do extremo do cromosoma, dando lugar a brazos de lonxitudes moi desiguais. • Telocéntrico: só se pode ver un brazo, xa que o centrómero está no extremo do cromosoma. Non se presentan nas células da especie humana. CARIOTIPO Un cariotipo é unha fotomicrografía do conxunto da dotación cromosómica que ten cada célula dun organismo concreto. Permite observar as características dos cromosomas, polo que mediante o estudo cariotipo é posible detectar anomalías cromosómicas. No cariotipo humano os cromosomas ordénanse de maior a menor. Para determinar o cariotipo dun individuo, é necesario levar a cabo un cultivo de células e, cando estas comenzan a dividirse, tinguilas e facer unha preparación microscópica para fotografiar os cromosomas. Nun feto, as células pódense obter por amniocentesis, é decir, efectuando unha punción no ventre da nai para obter líquido amniótico, ou ben por punción directa no cordón umbilical para extraer sangue do feto. Nun individuo adulto utilízanse os glóbulos brancos do sangue. CROMOSOMAS ESPECIAIS: CROMOSOMAS POLITÉNICOS E CROMOSOMAS PLUMOSOS Existen algúns tipos de cromosomas presentes só nalgúns tipos celulares ou en poblacións concretas dunha especie. Entre eles, destacan os cromosomas politénicos e os cromosomas plumosos ou en escobilla. • Os cromosomas politénicos son un tipo de cromosomas que sofren ciclos de replicación nos que se copian as cadeas de ADN continuamente sen que ao final teña lugar a división celular. Durante a formación dos cromosomas politénicos, as febras ábrense para ser copiadas, pero unha vez copiadas non chegan a separarse, e polo tanto quedan xuntas as cuatro febras, e si se repite a replicación, o número de copias unidas aumenta exponencialmente. De aí que se observen lazos e bucles na súa estrutura. Este proceso denomínase endomitose, e é normal en determinados tipos celulares, por exemplo nos tecidos das glándulas salivares dalgúns insectos. Os puffs son bandas de material cromático acumulado localizado nun lugar específico dun cromosoma politénico. É indicativo de actividade xenética, especialmente de síntese de ADN e ARN. • Os cromosomas plumosos aparecen nos ovocitos dalgunhas especies durante o estado de meiose I denominado diploteno. Son estructuras transitorias, específicamente bivalentes (é dicir, dous cromosomas apareados cada un dos cales está formado por dúas cromátidas irmáns). Cada un dos cromosomas está constituido por dúas longas febras que forman moitos "rulos" ou "bucles", coma se fose un cepillo ou escobilla, ao longo do eixe maior do cromosoma. Esos "rulos" permiten que o ADN estea dispoñible para o proceso de transcripción durante a maduración do ovocito. De feito, a presenza de cromosomas en escobilla nunha célula é indicadora de que está tendo lugar a transcrición do ARN mensaxeiro . 7.3. XENOMAS DE PROCARIOTAS E EUCARIOTAS O xenoma dunha especie é o conxunto da información xenética, codificada en forma de ADN, onde están almacenadas as claves para a diferenciación das células que forman os diferentes tecidos e órganos dun individuo. A cantidade de ADN non ten que ver ca complexidade da especie. 7.4. O USO DA INFORMACIÓN XENÉTICA O uso dos recursos xenéticos, xa sexa de plantas, animais ou microorganismos, refírese ao proceso de investigación das súas propiedades benéficas e á súa utilización para incrementar o coñecemento científico ou ben para o desenvolvemento de produtos comerciais.