Tema 6 Cromatina

Tema 6
Cromatina
•Constituyentes moleculares
permanentes y transitorios.
•Estructura de la fibra nucleosómica
y niveles de empaquetamiento
M.A.Novales Biología y
Embriología general 2006/07
M.O.
• Contiene la información
genética
• La expresa
(Transcripción)
• La transmite de
generación en generación
(Replicación)
M.E.
Debe su nombre a Fleming (1879)
Cromatina
Conjunto de cromosomas
interfásicos
Composición química de la cromatina
•ADN
•De secuencia única
•De secuencia moderadamente repetida
•De secuencia muy repetida
•Proteínas
•Histónas: nucleosómicas (H2A, H2B, H3, H4)
no nucleosómicas (H1)
•No histónicas: Arqiutectura de la cromatina y de los cromosomas
Replicación y reparación
Transcripción y maduración
Regulación de la expresión
•ARN
•Transcritos primarios
•ARNm
•ARNt
•ARNr….
Componentes permanentes
* ADN
* histonas
* proteínas estructurales no histónicas
Componentes transitorios
* ARN
* Proteínas reguladoras
* Proteínas enzimáticas
ADN
Componente fundamental tanto desde el punto de vista
estructural como funcional: Contiene la información
genética en el orden lineal de sus nucleótidos
Cantidad constante para cada especie
En las células humanas es = 2c = 2 (3x109 pb)
Cada molécula de ADN constituye un cromosoma
Hay tantos cromosomas como
moléculas de ADN
En las células humanas el nº de cromosomas es = 2n = 2 x 23
Estructura del ADN
Los ácidos nucleicos son polímeros lineales de
nucleótidos extraordinariamente largos.
Nucleótido
Las bases son compuestos
cíclicos con N.
Pueden ser: Purinas o
Pirimidinas
Enlace fosfodiester
Entre el grupo OH del carbono 3’
de un nucleótido y
El grupo fosforico del carbono 5´
del nucleótido siguiente
Polímero lineal de
nucleótidos
Extremo inicial con un grupo 5´ libre
Extremo final con un grupo 3’ libre
5´
Esqueleto
AzúcarFosfato
3´
3´
Una molécula
de ADN
5´
Esta formada por
dos cadenas de
nucleótidos
Antiparalelas
Unidas por puentes
de Hidrógeno
Complementarias
5´
3´
Complementarias
Molécula de ADN
Watson a la izquierda y Crik a la
derecha en 1953 con uno de sus
modelos de ADN
Composición química de la cromatina
•ADN
•De secuencia única
•De secuencia moderadamente repetida
•De secuencia muy repetida
•Proteínas
•Histónas: nucleosómicas (H2A, H2B, H3, H4)
no nucleosómicas (H1)
•No histónicas: Arqiutectura de la cromatina y de los cromosomas
Replicación y reparación
Transcripción y maduración
Regulación de la expresión
•ARN
•Transcritos primarios
•ARNm
•ARNt
•ARNr….
Histonas
Masa de histonas = masa de ADN
Composición química de la cromatina
•ADN
•De secuencia única
•De secuencia moderadamente repetida
•De secuencia muy repetida
•Proteínas
•Histónas: nucleosómicas (H2A, H2B, H3, H4)
no nucleosómicas (H1)
•No histónicas: Arqiutectura de la cromatina y de los cromosomas
Replicación y reparación
Transcripción y maduración
Regulación de la expresión
•ARN
•Transcritos primarios
•ARNm
•ARNt
•ARNr…
ARN
• Polímero lineal de
ribonucleótidos
• Azúcar: Ribosa (C2 –OH)
• Bases: Adenina, Guanina,
Citosina Uracilo
•Formado por una sola
cadena que forma bucles
Estructura de la cromatina
Tiene estructura fibrilar con distintos niveles de
empaquetamiento (3 niveles en el núcleo interfásico)
1º) Fibra nucleosómica
• Constituida por ADN e histonas
• Con aspecto de collar de perlas o de cuentas ensartadas
• Con 10nm de diámetro
• Esta formada por una unidad que se repite llamada:
nucleosoma
1º) Nivel de condensación: Fibra nucleosómica
nucleosoma
nucleosoma
nucleosoma
núcleo nucleosómico
ADN espaciador
Núcleosoma
Octámero de
histonas
ADN (140pb + 50pb)
M. E.
Fibra nucleosómica
Con aspecto de collar de
perlas o de cuentas
ensartadas.
10 nm.
+ H1
2º Nivel de condensación: Fibra de 30 nm
(solenoide)
30 nm
Fibra de 30 nm (solenoide)
3º Nivel de condensación: Fibra de 300 nm
300 nm
• Se organiza en una serie de asas que contienen entre 50 y 150 Kb
• Están unidas en su base por proteínas especificas
M.E. una vez
eliminadas las
histonas
1º
2º
3º
Estructura de la cromatina
• No Todo el ADN de los cromosomas interfàsicos esta
empaquetado de la misma forma
• La forma en que se empaqueta una región del genoma tiene que
ver con la actividad de los genes que contiene; Mayor en regiones
inactivas y menor en regiones activas.
• Algunas regiones del ADN carecen de nucleosomas (regiones
reguladoras??)
• El empaquetamiento ordenado gracias a proteínas especializadas
pliega el ADN permitiendo su accesibilidad a las proteínas
responsables de la transcripción y la replicación ….
• La estructura de la cromatina es dinámica, cambios en la
estructura del nucleosoma están relacionados con la accesibilidad
al ADN
• En el interior del núcleo parece que cada cromosoma ocupa una
región particular (lamina nuclear y matriz)
Organización del núcleo