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ESTRUCTURA DE
CROMOSOMAS

Nelson &
Cox
Capítulo 24

CROMOSOMAS
 Molécula de ácido nucleico depositaria de
información genética de un virus o célula.

 Cuerpos densamente coloreados observables al
microscopio óptico en núcleos de células teñidas.
 Cromosomas eucariotas: molécula linear enorme
de ADN, asociada con proteínas que se pliega y
empaca el ADN en una estructura fina y compacta.
 Elciclo celular produce cambios importantes en la
estructura del cromosoma.

CROMOSOMA MITÓTICO (METAFASE)
 Compactación de
cromosomas en
mitosis.
 Cromatina (material
genético disperso
presente en interfase)
se condensa y
compacta hasta formar
una estructura
específica el
cromosoma.
Karp, 2013

CARIOTIPO
 Observación de cromosomas
humanos en mitosis
(metafase).
 Citogénética
 Aberracionescromosómicas:
 Variación en número:
aneuploidia (trisomia,
monosomía).
 Variación estructural (deleción,
duplicación, inversión,
translocación, inserción,
cromosomas en anillo).
Alberts et al, 2002

CROMATINA
 Forma en que se
encuentra el material
genético (cromosómico)
en interfase, amorfo.
 Posee localización
específica pero no fija,
puede variar de una
célula a otra.
 Cambio de posición amedida que transcurre
el ciclo celular, refleja
cambios en actividad de
genes presentes en
diferentes cromosomas.

Hardin, 2012
Territorios cromosómicos:
hibridización in situ de cromosomas
12 (rojo), 14 (verde), 15 (azul) en
células de pulmón de ratón.

CROMATINA EN INTERFASE

Territorios cromosómicos varian en tipos celulares y etapas de la vida.

CROMATINA
 Formada por fibras de ADN yproteínas, puede
encontrarse ARN (en pequeña cantidad).
 Proteínas:
 Histonas: forman nucleosomas.
 Proteínas no histonas: función estructural y de regulación
de expresión genética.

 Grado en que se compactan cromosomas disminuye
hasta 10,000 veces el tamaño del genoma.
 Cromatina: material genético organizado, disponible
para ser utilizado.

HISTONAS
 Proteínas de carácter básico (K y R 25% delos
aminoácidos).
 Forman nucleosomas (segmentos de ADN «enrollados»
alrededor de histonas).
 Secuencia de aminoácidos altamente conservada, genes
que codifican histonas carecen de intrones.
4 tipos forman
estructura de
nucleosoma (H2A, H2B,
H3 y H4)
Histona H1, participa
como «elemento de
unión». Nelson & Cox, 2009

NUCLEOSOMAS
 Conformados por un
octámero de histonas
organizadas en 4heterodímeros: dos copias
de H2A-H2B y dos de H3-H4,
unidos por extremo C
terminal (hélice alfa).
 Unidad fundamental de la
organización del cromosoma.

 Regiones de ADN
“enrolladas” a octámero de
histonas y regiones libres
asociadas a H1.
Alberts, et al, 2002

NUCLEOSOMAS
 Favorecen compactación del ADN por superposición de
varios niveles de plegamiento organizados.
 Segmento N terminal de histonas (yC terminal para
H2A): cola larga y flexible sujeta a diversos tipos de
modificación enzimática: código de histonas.

Nelson & Cox, 2013

NUCLEOSOMAS
 Unidad repetitiva 200 pb:
 146 pb asociados a histonas de nucleosoma.
 54 pb de unión entre nucleosomas (asociado a H1).

 Unión por interacciones no covalentes.
 Entre puntos de contacto ADN – proteína (regiones
ricas en A-T en algunoscasos), existe espacio que
permite acceso al ADN de factores de transcripción.

Nelson & Cox, 2013

EMPAQUETAMIENTO DE
NUCLEOSOMAS
 Nucleosomas compactan
ADN siete veces.
 Regiones de genes que
se están transcribiendo
menos organizadas,
ausencia de H1.
 Órdenes superiores de
organización estructural
logran compactar
genoma alrededor de
10,000 veces.
Karp, 2008

Enrollamiento solenoidal del ADN anucleosomas, requiere eliminación de
una vuelta de la hélice.
In vitro unión nucleosoma – ADN
circular relajado introduce un
superenrollamiento negativo (por
desenrolamiento) que se compensa por
un superenrollamiento positivo del ADN
no asociado a la histona.
Topoisomerasas actúan para relajar el
superenrollamiento positivo,
promoviendo disminución del número
de enlace (Lk).
Nelson & Cox, 2013...