Es coneix com cromatina a la substància que s'utilitza per crear els cromosomes. De manera una mica més detallada, la cromatina es troba conformada de molècules d'ADN, ARN i de diverses proteïnes. Aquesta es localitza en el nucli de cada cèl·lula que componen a l'ésser humà. Aquesta substància representa aproximadament dos metres de molècula d'ADN, en forma hipercompacta. Per la seva banda el nucli d'una cèl·lula té una longitud aproximada de 5 a 7 micròmetres.
Què és la cromatina
Taula de Continguts
Pel que fa a la cromatina definició biologia, es refereix a la forma en què es presenta l'ADN en el nucli cel·lular. És la substància bàsica dels cromosomes eucariotes, i pertany a la unió d'ADN, ARN i proteïnes que es troben en el nucli interfàsic de les cèl·lules eucariotes i que constitueix el genoma d'aquestes cèl·lules, la funció és donar-li forma a l'cromosoma perquè es integri el nucli de la cèl·lula. Les proteïnes són de dos tipus: histones i proteïnes no històniques.
Història de la cromatina
Aquesta substància va ser descoberta l'any 1880 gràcies a Walther Flemming, científic que li va donar tal nom, a causa de la seva afició pels colorants. No obstant això, les històries de Flemming van ser descobertes quatre anys més tard, per l'investigador Albrecht Kossel. Pel que fa als avenços que es van realitzar en la determinació de l'estructura de la cromatina van ser molt escassos, no va ser sinó fins a la dècada de 1970, quan es van poder fer les primeres observacions de fibres de cromatina gràcies a la ja establerta microscòpia electrònica, la qual que va donar a conèixer l'existència d'el nucleosoma, sent aquesta última la unitat de base de la cromatina, l'estructura va ser detallada de forma més explícita per mitjà de la cristal·lografia de raigs X en l'any 1997.
Tipus de cromatina
Es classifica en dos tipus: l'eucromatina i l'heterocromatina. Les unitats bàsiques que componen a la cromatina són els nucleosomes, els quals es troben formats per aproximadament 146 parells de bases de longitud, que estan al seu torn associats a un complex específic de vuit histones nucleosomals. Es detallen els tipus a continuació:
heterocromatina
- És l'expressió més compacta d'aquesta substància, no altera el seu nivell de compactació al llarg de l' cicle cel·lular.
- Consisteix en seqüències d'ADN altament repetitives i inactives que no es repliquen i formen el centròmer de l'cromosoma.
- La seva funció és protegir la integritat cromosòmica causa de la seva compactació densa i regular amb els gens.
Es pot identificar amb un microscopi òptic amb un color fosc a causa de la seva densitat. L'heterocromatina es divideix en dos grups:
constitutiu
Sembla altament condensat per seqüències repetitives en tots els tipus de cèl·lules i no es pot transcriure ja que no conté informació genètica. Són els centròmers i telòmers de tots els cromosomes que no expressen el seu ADN.
Opcional
És diferent en els diferents tipus de cèl·lules, només es condensa en certes cèl·lules o períodes específics de el desenvolupament cel·lular, com el corpuscle Barr, que es forma perquè l'heterocromatina opcional ha regions actives que poden transcriure en certes circumstàncies i característiques. També inclou ADN satèl·lit.
eucromatina
- L'eucromatina és la part que roman en un estat menys condensat que l'heterocromatina i es distribueix per tot el nucli durant el cicle cel·lular.
- Representa la forma activa de cromatina en la qual es transcriu el material genètic. El seu estat menys condensat i la seva capacitat de canviar dinàmicament fa possible la transcripció.
- No tota es transcriu, però, la resta generalment es converteix en heterocromatina per compactar i protegir la informació genètica.
- La seva estructura és similar a un collaret de perles, on cada perla representa un nucleosoma compost per vuit proteïnes anomenades histones, al voltant d'elles hi ha parells d'ADN.
- A diferència de l'heterocromatina, la compactació en l'eucromatina és prou baixa com per permetre l'accés a l'material genètic.
- En les proves de laboratori, aquesta es pot identificar amb un microscopi òptic, ja que la seva estructura està més separada i està impregnada d'un color clar.
- En les cèl·lules procariotes, és l'única forma de cromatina present, això pot ser degut a el fet que l'estructura de l'heterocromatina va evolucionar anys després.
Funció i importància de la cromatina
La seva funció és proporcionar la informació genètica necessària perquè els orgànuls cel·lulars puguin dur a terme la transcripció i síntesi de proteïnes. Igualment transmeten i preserven la informació genètica continguda en l'ADN, duplicant l'ADN en la reproducció cel·lular.
A més, aquesta substància també està present en el món animal. Per exemple, en la cèl·lula animal cromatina, la cromatina sexual es forma com una massa condensada de cromatina en el nucli d'interfase, la qual representa un cromosoma X inactivat que sobrepassi la xifra un en el nucli dels mamífers. Això també es coneix com corpuscle de Barr.
Aquesta juga un paper regulador fonamental en l'expressió gènica. Els diferents estats de compactació poden associar-se (encara que no sense ambigüitats) amb el grau de transcripció exhibit pels gens trobats en aquestes àrees. La cromatina és, fortament repressiva per a la transcripció, ja que la associació de l'ADN amb diferents proteïnes complica el processament de les diferents ARN polimerases. Per tant, hi ha una varietat de màquines de remodelació de cromatina i de modificació d'histones.
Actualment existeix el que es coneix com un " codi d'histona ". Les diferents histones poden patir modificacions postraduccionals, com metilació, acetilació, fosforilació, generalment administrades en residus de lisina o arginina. L'acetilació s'associa amb l'activació de la transcripció, ja que quan una lisina es acetila, la càrrega positiva general d'histona disminueix, pel que té una menor afinitat per l'ADN (que té càrrega negativa).
En conseqüència, l'ADN està menys unit, permetent així l'accés per la maquinària transcripcional. En contrast, la metilació està associada amb la repressió transcripcional i una unió més forta d'ADN-histona (encara que això no sempre és cert). Per exemple, en el llevat S. pombe, la metilació en el residu de lisina 9 de la histona 3 està afiliada amb la repressió de la transcripció en heterocromatina, en canvi la metilació en el residu de lisina 4 promou l'expressió gènica.
Els enzims que duen a terme les funcions de les modificacions d'histones són les histones acetilases i desacetilases, i les histones metilases i desmetilasas, que formen diferents famílies els membres són responsables de modificar un residu particular de la llarga cua de les histones.
A més de les modificacions de les histones, també hi ha màquines de remodelació de cromatina, com SAGA, que s'encarreguen de reposicionar els nucleosomes, ja sigui desplaçant-los, rotándolos o fins i tot desarmant parcialment, eliminant algunes de les histones constituents nucleosoma i després tornar-los. En general, les màquines de remodelació de cromatina són essencials per al procés de transcripció en eucariotes, ja que permeten l'accés i la procesividad de les polimerases.
Una altra forma de marcar la cromatina com "inactiva" pot ocórrer a nivell de metilació de l'ADN, en les citosines que pertanyen als dinucleòtids CpG. En general, l'ADN i la metilació de la cromatina són processos sinèrgics, ja que, per exemple, quan l'ADN està metilat, hi ha enzims metilantes d'histones que poden reconèixer citosines metilades i histones metilades. De manera similar, els enzims que metilen ADN poden reconèixer histones metilades i, per tant, continuen la metilació a nivell d'ADN.
Preguntes Freqüents sobre Cromatina
Quines són les característiques de la cromatina?
Es caracteritza per contenir gairebé el doble de proteïnes que el material genètic. Les proteïnes més importants en aquest complex són les histones, les quals són petites proteïnes carregades positivament que s'uneixen a l'ADN a través d'interaccions electrostàtiques. A més, la cromatina té més de mil proteïnes diferents d'histones. La unitat fonamental de la cromatina és el nucleosoma, que consisteix en la unió d'histones i ADN.Com es compon la cromatina?
Es compon d'una combinació de proteïnes anomenades histones, que són proteïnes bàsiques formades a partir d'arginina i lisina, amb ADN i ARN, on la funció és donar forma a l'cromosoma perquè s'integri en el nucli cel·lular.Quina és l'estructura de la cromatina?
La ultraestructura de la cromatina es basa en: les histones, formant els nucleosomes (vuit proteïnes histones + una fibra d'ADN de 200 parells de bases). Cada nucleosoma s'associa amb un tipus diferent d'histona, H1, i es forma la cromatina condensada.Quina és la diferència entre cromatina i cromosoma?
Pel que fa a la cromatina, és la substància fonamental de l'nucli cel·lular, i la seva constitució química és simplement cadenes d'ADN en diferents graus de condensació.D'altra banda, els cromosomes són estructures dins de la cèl·lula que contenen informació genètica i cada cromosoma està format per una molècula d'ADN, associada amb ARN i proteïnes.
