EL NUCLEOSOMA

EL NUCLEOSOMA

1. El nivel primario del empaquetamiento de ADN en organismos eucariotas es el nucleosoma

   • el ADN que está envuelto en un nucleosoma está ocluido estéricamente y generalmente no está disponible para otras proteínas de unión al ADN, como los factores de transcripción
   • Otro de los extremos del ADN. mecanismo más utilizado por la célula para modular el estado de su cromatina y causar una amplia gama de respuestas biológicas y estructurales son las modificaciones estructurales reversibles de las proteínas histonas
     • Los nucleosomas, que están espaciados más o menos regularmente a lo largo de la molécula de ADN, pueden interactuar entre sí para formar el nivel secundario de la arquitectura de la cromatina, es decir, matrices de nucleosomas.
       • nos referimos a estructuras compuestas de unas pocas a unas pocas decenas de nucleosomas individuales
   • Las células eucariotas logran la cantidad necesaria de compactación del ADN a través de múltiples niveles de organización estructural, muchos de los cuales aún no se conocen bien.
   • La estabilidad extremadamente alta del nucleosoma en su conjunto es claramente propicia para su función como la 'bóveda de información' que protege el ADN,
   • la cromatina en procesos celulares clave como la diferenciación celular, la replicación, reparación, transcripción y herencia epigenética del ADN, es decir, la herencia que no está codificada por la secuencia del ADN,
     • en comparación con la biología estructural tradicional, que estudia las relaciones entre macromoléculas, como proteínas y ácidos nucleicos, y su función biológica, se espera que las conexiones entre la estructura de la cromatina y su función sean mucho más difíciles.
       • El estado de la cromatina afecta procesos vitales como la expresión génica y la diferenciación celular; los tipos de células (por ejemplo, ojos o nariz) pueden ser diferentes aunque su ADN sea idéntico.
         • Descifrar esta conexión estructura-función en la cromatina sigue siendo un problema fundamental en la biología moderna.

2. a la que nos referimos como el nucleosoma para simplificar, consta de 147 pares de bases de ADN envuelto firmemente

   • Estudiar la accesibilidad del ADN en el nucleosoma, y cómo se puede controlar, es de importancia crítica para establecer conexiones estructura-función en este nivel primario de compactación de cromatina.
     • La probabilidad, que todo el ADN nucleosómico se desenvuelve espontáneamente de la histona no modificada las condiciones fisiológicas es cero para todos los propósitos prácticos.
       • El complejo de nucleosomas como un todo es extremadamente estable

3. Si bien el nucleosoma en su conjunto es muy estable, el acceso a su ADN se puede facilitar de varias formas

   • La alta estabilidad del nucleosoma se debe principalmente a la fuerte atracción electrostática entre el núcleo de histonas globulares con carga opuesta (azul) y el ADN (rojo)
     • La contribución de las colas de histonas (verde) a la estabilidad general del nucleosoma es relativamente pequeña; las colas afectan el desenvolvimiento parcial de los extremos del ADN

4. cromatina es una cadena flexible y desordenada, que varía de 5 a 24 nm de diámetro, con una densidad de empaquetamiento muy variable en el núcleo de interfase.

   • Las colas de histonas terminales cargadas positivamente, dempeñan un papel fundamental en la formación de estructuras de matriz de nucleosomas: las colas interactúan con el ADN cargado negativamente, los nucleosomas vecinos y el ADN enlazador
     • en el caso del nucleosoma, las histonas (incluidas las colas) neutralizan solo alrededor del 50% del ADN nucleosómico, una parte significativa la carga negativa del ADN debe ser neutralizada por otras cargadas positivamente fácilmente disponibles.

5. CONCLUSIONES

   • Los métodos, enfoques y razonamientos basados en la física son herramientas muy útiles para comprender la complejidad de las estructuras de la cromatina.
   • los enfoques basados en la termodinámica, la electrostática clásica y las simulaciones basadas en la física, bien establecidas en el campo de la biología estructural tradicional de proteínas y ADN,
     • nivel primario (el nucleosoma) y al secundario (matrices de nucleosomas) de la jerarquía estructural de la cromatina.
   • No se puede esperar en este campo el espectacular nivel de precisión y fiabilidad que ofrece la física .