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BIOLOGÍA CELULAR
3
DNA
2 H1
1 6 5
B
A
Octámeros de histonas dispuestos helicoidalmente (cada seis nucleosomas se completa una vuelta)
Proteínas de unión al DNA específicas de secuencias determinadas
C
Regiones de DNA hipersensibles a la digestión con DNAasa
Figura 3.5. A: Unión de los octámeros (nucleosomas) mediante la histona H1 para formar la fibra de cromatina de 25 nm. Los nucleosomas se disponen formando una hélice que se repite cada seis nucleosomas. B: Vista transversal de la fibra de 25 nm. C: En determinadas regiones del DNA quedan espacios entre los nucleosomas donde se intercalan proteínas de unión al DNA.
cleosomas corresponden generalmente a las regiones reguladoras de cada gen (Fig. 3.5.C). Utilizando otro método de estudio de la cromatina, consistente en el tratamiento de las células con sulfato de dextrano y heparina para eliminar las histonas, y purificación en gradiente de sacarosa, Paulson y Laemmli en cromosomas y Hancock en núcleos en interfase encontraron en 1977 un armazón de proteínas no histónicas de las que emergían bucles, correspondientes al doble helicoide de DNA sin histonas (véase Fig. 3.4.D). La longitud de los bucles variaba entre 7 µm y 33 µm (entre 20 000 y 100 000 pares de bases, aproximadamente), con un valor promedio de unos 25 µm de longitud (unos 75 000 pares de bases). Cada bucle fue considerado un dominio de DNA y podría representar a un gen. Estos dominios corresponden a cadenas de nucleosomas que, al perder las histonas, se despliegan quedando multiplicada su longitud unas 8 veces.
HETEROCROMATINA Y EUCROMATINA Diferencias entre eucromatina y heterocromatina Los términos heterocromatina y eucromatina fueron propuestos por Heitz en 1928 para referirse a segmentos de cromosomas mitóticos que aparecían intensa-
mente teñidos (heterocromáticos) o menos teñidos (eucromáticos). No obstante, se aplicaron posteriormente al núcleo en interfase visto con el microscopio electrónico, para distinguir entre la cromatina dispuesta laxamente (eucromatina) y la que se encuentra formando masas densas homogéneas en las que no se pueden apreciar fibras (heterocromatina) (véase Fig. 3.1). La eucromatina es la cromatina desespiralizada. Comprende las cadenas de nucleosomas que forman la fibra de 10 nm de diámetro (que es la forma transcripcionalmente activa de la cromatina) y también estas cadenas replegadas helicoidalmente para formar las fibras de 25 nm (Fig. 3.6). Por término medio constituye tan sólo un 10% de la cromatina de la célula. La heterocromatina corresponde a cromatina muy espiralizada o condensada. Es transcripcionalmente inactiva, pues la condensación hace que el DNA no sea accesible a las proteínas activadoras de los genes. Constituye el restante 90% de la cromatina. El escaso porcentaje que representa la eucromatina en relación con la heterocromatina se explica porque todas las células del organismo contienen la dotación génica completa, pero cada tipo celular sólo utiliza en cada momento una pequeña parte de esos genes: los que codifican proteínas estructurales (necesarias para cualquier tipo celular) y los que codifican las proteínas específicas de la función concreta de ese tipo celular. Los demás genes no están activos porque la célula no los necesita, al menos en ese momento.