Nucleosome-protein interactions

Nucleosome-protein interactions

1. Estructura que constituye la unidad fundamental de la cromatina

   • Nucleosoma
     • estructura de la cromatina en proceso célular
       • clave en diferenciación celular,replicación,reparación,trascripción y herencia epigenética
         • herencia que no está codificada por secuencia de ADN
     • empaquetamíento de ADN en organismos eucariotas
       • el núcleo es un octámero
         • formado por dos copias de cada uno de las 4 proteinas
           • histonas H2A,H2B,H3,H4
             • no disponible para otras proteinas de unión al ADN
               • como factores de transcripción
   • forma de organización del ADN en células eucariotas
     • controlar y modular el acceso de material genético
       • estabilidad de nucleosoma y la accesibilidad a su ADN depende de las cargas del nucleo de la histona
     • células eucariotas logran cantidad necesaria de compactación de ADN
       • a través de niveles de organización
         • donde estructuras y funciones de la cromatina se pueden modular
           • mediante varios factores in vivo o invitro
   • complejo de proteÍnas histonas con 150 pares de bases de ADN
     • nucleosoma para simplificar
       • consta de 147 pares de bases de ADN
         • envueltos finamente
   • importancia de establecer conexiones estructura función
     • para estudiar accesibilidad del ADN en el nucleosoma
   • estabilidad del nucleosoma
     • relacionada con la fuerza de asociación
       • con el núcleo de la histona
         • la probabilidad de que ADN nucleosómico
           • se desenvuelve espontáneamente de la histona no modificada es nula
             • determinando el complejo del nucleosoma
               • muy estable
                 • por la atracción electrostática
     • apta para su función
       • de bóveda de información
         • que protege el ADN
     • modificaciones
       • modificación estructural de proteínas de histonas
         • mecanismo mas utilizado por la célula
           • para modular cromatina
             • amplia la respuesta biológicay estructural
       • Matríz de nucleosomas
         • nucleosomas espaciado
           • a lo largo de molécula de ADN
           • interactúan para formar nivel secundario de la cromatina
             • nucleosomas individuales
         • cadena flexible y desordenada
           • varia de 5 a 4 mm de diámetro
             • densidad de empaquetamiento variable
               • en núcleo de interfase
                 • las histonas neutralizan solo el 50% de ADN
                   • matriz nucleosomica adquiere diferentes formas interconvertibles
                     • depende de la célula y ciclo celular
                       • estado de cromatina en condiciones fisiológicas
                         • cerca de un limite de fase, que separa estructuras
         • Estructura
           • estructura cristalina
             • dinucleosoma superpuesto
               • se forman en sitios de inicio de transcripción
                 • in vitro histonas con ADN de 250 pares de bases
           • el HMfb se autoensambla
             • en la estructura helicoidal
               • con el ADN
                 • a las histonas del núcleo eucariota

2. organización del DNA en células eucariotas

   • el DNA se asocia a proteinas histonas
     • histonas H1
     • histonas nucleosomicas H2A-H2B-H3-H4

3. modelo de interación -nucleosoma-DNA

   • ricos en alfa hélices
     • formación de heterodímeros H3-H4-H2A-H2B
       • residuos de fosfato interaccionan con las histonas
         • interacciones electroestatícas y puentes de H
           • extremos amino de las histonas pueden ser modificadas por enzimas

4. construcción de la cromatina es el nucleo

   • unidad de construcción mínima envolucra todas las histonas
     • excepto H1
     • dimeros , octameros que cubre 200 pares de bases
       • collar de cuentas -solenoide
         • asas de cromatina
           • regiones de cromatina en metafase
             • cromosoma

5. sitema ubiquitina-proteasoma

   • responsable de la degradación de proteínas eucariotas
     • factores que causan que sustratos se degraden
       • inhibidores proteosómicos
         • bortezomib
     • cadenas de ubiquitina se degradan antes de desplegarse
     • degradación proteasómica
       • en varios procesos:ciclo celular,expresión genetica,estrés oxidativo
         • progesión del ciclo celular contolado por los CDK
           • acitvados por ciclinas especificas
   • receptores de ubiquitina para activación
     • Rpn1-Rpn10-Rpn13
       • enlaces de cadena poliubiquitina mas común se forma de K48-K63
     • la ubiquitinacion determina que receptores son necesarios