Citogenetica (catalan)

CITOGENÈTICA

Introducció

El cromosoma es:
1. Una estructura altament dinàmica que adopta diferents formes segons el seu estat.
2. Material genètic hereditari organitzat amb la funció de conservar, transmetre i expressar la informació genètica que conté.

En ocells és molt característic que tinguin cromosomes molt grans (macrocromosomes) i d’altres molt petits (microcromosomes).
En unnucli interfàsic el material genètic no està aleatòriament, sinó que s’organitza per regions.

Els cromosomes presenten seqüències centromèriques on es desenvolupen estructures proteiques (cinetocors) que permeten la seva organització.
S’ha de garantir que en cada tipus cel·lular s’expressin uns gens concrets.

TEMA 3: EL CROMOSOMA EUCARIÒTIC

Virus, bacteris i alguns orgànuls presenten unsol cromosoma circular amb múltiples copies. Aquesta molècula se sol trobar nua però en alguns casos (bacteris) pot formar estructures.
Tots els gens es troben en la mateixa molècula de DNA. El número de gens dels bacteris és relativament baix, per això es poden posar tots en un sol cromosoma, en canvi en els eucariotes això és impossible.
Els eucariotes presenten més d’un cromosoma. Eneucariotes superiors el DNA es una molècula lineal fortament unida a histones.

Estructura química del cromosoma eucariòtic

El nucleosoma és la molècula de DNA formant complexe amb 8 histones.
Hi ha 346 pb en cada nucleosoma. Les histones són proteïnes petites i tenen un percentatge molt elevat de Lys i Arg (càrrega +) per poder unir-se al DNA (càrrega – del grup P).
Totes les histones tenen 2dominis. L’histone fold serveix per poder formar l’estructura de l’octava, i també possibilita la unió a DNA, mitjançant ponts d’hidrogen, interaccions hidrofòbiques...

També presenten una cua N-terminal que determina la seva funcionalitat, i en el nucleosoma s’orienten cap a l’exterior. La cua N-terminal té una funció reguladora.
Entre els nucleosomes hi ha el DNA espaiador i cada nucleosoma té 10nm. A la base dels nucleosomes hi ha l’histona H1. Les diferents histones H1 interaccionen entre elles organitzant la fibra de 10 nm en una fibra de 30 nm. També hi participa la cua N-terminal d’H4 (hi ha casos en que les fibres de 30 nm no tenen H1 però és estrany). En aquesta fibra els nucleosomes s’estructuren en forma de solenoid.



La fibra de 30 nm s’organitza formant loops ques’uneixen per la base en un esquelet proteic o scaffold, formant la fibra de 300 nm.
En una cèl·lula en interfase es poden observar fibres de 10, 30 i 300 nm depenent del nivell d’expressió de la zona observada. En metafase la compactació és més alta.
En un cromosoma interfàsic s’observen 2 tipus de cromatina. La més clara és la eucromatina i la més fosca la heterocromatina (centròmers, corpuscle deBarr).
La eucromatina és la que es transcriu (entre 10-30 nm) i la heterocromatina és la transcripcionalment inactiva. Hi ha 2 tipus d’heterocromatina:
Constitutiva: DNA altament repetitiu (centròmers i telòmers)
Facultativa: cromosoma X en femelles de mamífer.

Que la cromatina pugui estar inactiva o no depenent de la situació és degut a les histones (modificacions covalents de l’extremN-terminal i la presència de variants d’histones).

Modificacions de l’extrem N-terminal

Dins del conjunt de modificacions de l’extrem N-terminal hi ha acetilacions (le Lys i Arg), metilacions (de Lys i Arg), fosforilacions (de Ser) i ubiquitinitzacions. Aquestes modificacions són covalents i reversibles. Cada modificació està produïda per un enzim específic. Totes les modificacions són l’addició depetites molècules, excepte la ubiquitinització, que és una proteòlisi.
El fet d’acetilar provoca que s’amagui la càrrega positiva de l’aminoàcid, perdent la capacitat d’unió de la histona, per tant provoca condensació.
Però aquestes modificacions no són les principals per canviar la conformació de la molècula, sinó que actuen som a senyals reconeguts per factors remodeladors de la cromatina....