alberts

Estructura de los cromosomas eucariontes
Se requieren grandes cantidades de DNA para codificar toda la información necesaria para
producir solo una bacteria unicelular, y se necesita mucho más DNA para codificar las
instrucciones que dirigen el desarrollo de los organismos multicelulares, como el del ser humano.
Cada célula humana contiene cerca de 2 m de DNA, aunque el núcleo celular tienesolamente un
diámetro de 5 a 8 µm. Intentar introducir todo este material en un espacio tan pequeño es
equivalente a tratar de plegar 40 Km. de hebras extremadamente finas en una pelota de tenis.
En las células eucariontes, las moléculas bicatenarias enormemente largas están contenidas en
los cromosomas, que no solo ocupan cómodamente el interior del núcleo, sino que pueden ser
distribuidoscon facilidad entre las dos células hijas en cada división celular. Como se verá en esta
sección, la tarea compleja de compactar el DNA es llevada a cabo por proteínas especializadas
que se unen a éste y lo pliega, lo cual genera una serie de enrollamientos y asas que proporcionan
niveles cada vez más altos de organización y que evitan que el DNA se transforme en una maraña
difícil de controlar.Asombrosamente, el DNA está compactado de un modo tan ordenado que
puede llegar a ser accesible a todas las enzimas y a otras proteínas que lo replican, lo reparan y
utilizan sus genes para producir proteínas.
Las bacterias típicamente transportan sus genes en una única molécula de DNA circular. Este
DNA también se asocia con proteínas que lo condensan, pero que difieren de las proteínas quehacen lo propio en tas células eucariontes. Aunque es denominado con frecuencia un
"cromosoma" bacteriano, este DNA procarionte no tiene la misma estructura que la de los
cromosomas eucariontes, y se sabe menos acerca de cómo se condensan. Nuestra explicación de
la estructura cromosómica estará centrada enteramente en los cromosomas eucariontes.

El DNA eucarionte está condensado en loscromosomas
En los eucariontes, como el ser humano, el DNA se distribuye en un grupo de diferentes
cromosomas en el núcleo. El genoma humano, por ejemplo, contiene aproximadamente 3,2 x 109
nucleótidos distribuidos en 24 cromosomas. Cada cromosoma consiste de una única molécula de
DNA lineal muy larga asociada a proteínas que pliegan la fina hebra de DNA en una estructura
más compacta. El complejode DNA y proteína se denomina cromatina (del griego chroma, "color,"

1

a causa de sus propiedades de tinción). Además de las proteínas involucradas en la condensación
del DNA, los cromosomas también se asocian con otras proteínas que intervienen en la expresión
génica, la replicación del DNA y reparación de éste.
Con la excepción de las células germinales (espermatozoides y óvulos) y delas células muy
especializadas que carecen de la totalidad del DNA (como los glóbulos rojos sanguíneos), cada
célula humana contiene dos copias de cada cromosoma, una heredada de la madre y otra del
padre; los cromosomas maternos y paternos de un par se denominan cromosomas homólogos
(homólogos). El único par de cromosomas no homólogo es el par sexual en los hombres, donde un
cromosoma Y esheredado del padre y un cromosoma X de la madre.
Los cromosomas humanos pueden individualizarse por hibridación del DNA (técnica que se
describe en detalle en cap. 10); la técnica utiliza un grupo de moléculas de DNA unidas a
moléculas fluorescentes para "pintar" cada cromosoma de un color distinto (fig. 5-12).
Fig. 5-12. Cada cromosoma humano puede "pintarse" con
un color diferente parapermitir su identificación precisa con el
microscopio óptico. Los cromosomas de un hombre fueron
aislados de una célula en división nuclear (mitosis) y por ello
se encontraban en un estado altamente compacto. El color de
los cromosomas se obtiene mediante su exposición a un
conjunto de moléculas de DNA humano que se acoplaron a
una combinación de marcadores fluorescentes. Por ejemplo,
las...