Cromatina: Estructura y Función

Composición de la Cromatina

La cromatina es una estructura dinámica que alberga el material genético. Su composición fundamental incluye:

• ADN
• ARN
• Proteínas

Estos componentes interactúan para regular la expresión génica y asegurar la transmisión de la información genética.

ADN

Importancia del ADN

El ADN es el componente más importante de la cromatina, tanto estructural como funcionalmente. Almacena la información genética y se transmite de una célula madre a sus hijas.

Estructura del ADN

• Estructura primaria: Cadena lineal de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster en sentido 5’ – 3’. Dos cadenas antiparalelas.
• Estructura secundaria: Doble hélice formada por la disposición espacial de las dos cadenas de ADN.
• Estructura terciaria: ADN enrollado alrededor de histonas, formando la eucromatina.
• Estructura cuaternaria: Plegamiento adicional de la cromatina para formar los cromosomas (heterocromatina).

Métodos de Estudio del ADN

• Sondas moleculares de detección:
  • Sondas heterogéneas: Se desnaturaliza y fragmenta el ADN. Se mide la velocidad y tasa de reasociación de las cadenas monocatenarias.
  • Sondas homogéneas: Se utiliza una secuencia conocida para identificar una secuencia desconocida de ADN.
• Enzimas de restricción o nucleasas: Cortan el ADN en secuencias específicas, permitiendo su análisis por electroforesis.
• Microscopía electrónica: Permite visualizar la estructura del ADN.

Tipos de Secuencias de ADN

• Secuencias altamente repetitivas:
  • Disperso: 5% del genoma humano. Unidad repetida de 300pb.
  • Localizado: 6% del genoma humano. Secuencias cortas agrupadas en bloques. Se clasifican en ADN satélite regular, minisatélite y microsatélite. Función estructural, localizadas en ADN centromérico y telomérico.
• Secuencias moderadamente repetitivas: 25-40% del genoma humano. Secuencias de 100-10^5pb. Tipos:
  • Familias de multigenes: Genes similares con un ancestro común (ej. ARNr, ARNt, histonas, hemoglobina).
  • Pseudogenes: Genes estructuralmente similares a genes funcionales, pero sin capacidad de expresión.
  • Genes amplificados: Duplicaciones de un gen ancestral (ej. ADNr).
  • Transposones: Secuencias de ADN que pueden moverse dentro del genoma. Los retrotransposones se transcriben a ARN y luego de vuelta a ADN.
• Secuencias únicas: 50% del genoma humano. Codifican para proteínas estructurales y enzimáticas.

ARN

Componentes transitorios de la cromatina. Transportan la información genética del núcleo al citoplasma. Se transcriben a partir del ADN. Tipos:

• Citoplásmico: ARNr, ARNm, ARNt.
• Nuclear: Se degrada rápidamente.

Proteínas

Se asocian al ADN de forma transitoria (enzimas) o permanente (histonas). Desempeñan un papel crucial en la formación de la cromatina, su evolución a cromosomas y el control de las actividades genéticas.