El concepto de "cromosoma" no es tan nuevo en la ciencia como podría parecer a primera vista. Por primera vez, este término fue propuesto para designar la estructura intranuclear de una célula eucariota hace más de 130 años por el morfólogo W. Waldeyer. Incrustado en el nombre está la capacidad de la estructura intracelular de teñirse con colorantes básicos.
Primero que nada… ¿Qué es la cromatina?
La cromatina es un complejo nucleoproteico. Es decir, la cromatina es un polímero que incluye proteínas cromosómicas especiales, nucleosomas y ADN. Las proteínas pueden constituir hasta el 65% de la masa de un cromosoma. La cromatina es una molécula dinámica y puede adoptar una gran cantidad de configuraciones.
Las proteínas de la cromatina constituyen una parte importante de su masa y se dividen en dos grupos:
- Proteínas histonas: contienen aminoácidos básicos en su composición (por ejemplo, arginina y lisina). La disposición de las histonas es caótica en forma de bloques a lo largo de toda la longitud de la molécula de ADN.
- Proteínas que no son histonas (alrededor de 1/5 del número total de histonas): son proteínas nuclearesuna matriz que forma una red estructural en el núcleo de interfase. Es ella quien es la base que determina la morfología y el metabolismo del núcleo.
Actualmente, en citogenética, la cromatina se divide en dos variedades: heterocromatina y eucromatina. La división de la cromatina en dos especies se produjo debido a la capacidad de cada especie para teñirse con tintes específicos. Esta es una técnica eficiente de obtención de imágenes de ADN utilizada por los citólogos.
Heterocromatina
La heterocromatina es una porción de un cromosoma parcialmente condensada en la interfase. Funcionalmente, la heterocromatina no tiene ningún valor, ya que no es activa, específicamente en relación con la transcripción. Pero su capacidad para teñir bien es ampliamente utilizada en estudios histológicos.
Estructura de la heterocromatina
La heterocromatina tiene una estructura simple (ver figura).
La heterocromatina se empaqueta en glóbulos llamados nucleosomas. Los nucleosomas forman estructuras aún más densas y, por lo tanto, "interfieren" con la lectura de información del ADN. La heterocromatina se forma en el proceso de metilación de la histona H3 en la lisina 9, y posteriormente se asocia con la proteína 1 (HP1 - Heterocromatina Proteína 1). También interactúa con otras proteínas, incluidas las H3K9-metiltransferasas. Una cantidad tan grande de interacciones de proteínas entre sí es una condición para mantener la heterocromatina y su distribución. La estructura primaria del ADN no afecta la formación de heterocromatina.
La heterocromatina no son solo partes separadas, sino también cromosomas completos, que permanecen en un estado condensado durante todo el ciclo celular. Están en la fase S y están sujetos a replicación. Los científicos creen que las regiones de heterocromatina no contienen los genes que codifican la proteína, o que el número de tales genes es muy pequeño. En lugar de tales genes, las secuencias de nucleótidos de la heterocromatina consisten principalmente en repeticiones simples.
Tipos de heterocromatina
La heterocromatina es de dos tipos: facultativa y estructural.
- La heterocromatina facultativa es la cromatina que se forma durante la formación de una hélice de uno de los dos cromosomas de la misma especie, no siempre es heterocromática, pero a veces. Contiene genes con información hereditaria. Se lee cuando entra en estado eucromático. El estado condensado de la heterocromatina facultativa es un fenómeno temporal. Esta es su principal diferencia con la estructural. Un ejemplo de heterocromatina facultativa es el cuerpo de cromatina, que determina el género femenino. Dado que dicha estructura consta de dos cromosomas X homólogos de células somáticas, uno de ellos puede formar heterocromatina facultativa.
- La heterocromatina estructural es una estructura formada por un estado muy enrollado. Persiste durante todo el ciclo. Como se mencionó anteriormente, el estado condensado de la heterocromatina estructural es un fenómeno constante, en contraste con uno opcional. La heterocromatina estructural también se denominaconstitutivo, es bien detectado por C-color. Se encuentra lejos del núcleo y ocupa las regiones centroméricas, pero a veces se localiza en otras regiones del cromosoma. A menudo, durante la interfase, puede ocurrir la agregación de varias secciones de heterocromatina estructural, lo que resulta en la formación de cromocentros. En este tipo de heterocromatina no hay propiedad de transcripción, es decir, no hay genes estructurales. La función de dicho segmento del cromosoma no está del todo clara hasta ahora, por lo que los científicos tienden a respaldar únicamente la función.
Eucromatina
La eucromatina son partes de los cromosomas que se descondensan en la interfase. Tal locus es una estructura suelta, pero al mismo tiempo pequeña y compacta.
Características funcionales de la eucromatina
Este tipo de cromatina funciona y es funcionalmente activa. No tiene la propiedad de teñir y no está determinado por estudios histológicos. En la fase de mitosis, casi toda la eucromatina se condensa y se convierte en parte integral del cromosoma. Funciones sintéticas durante este período, los cromosomas no se realizan. Por lo tanto, los cromosomas celulares pueden estar en dos estados funcionales y estructurales:
- Estado activo o en funcionamiento. En este momento, los cromosomas están casi total o completamente descondensados. Están involucrados en el proceso de transcripción y reduplicación. Todos estos procesos ocurren directamente en el núcleo celular.
- Estado inactivo de latencia metabólica (sin actividad). En este estado, los cromosomasse condensan al máximo y sirven de transporte para la transferencia de material genético a las células hijas. En este estado también se distribuye el material genético.
En la fase final de la mitosis, se produce la desespiralización y se forman estructuras débilmente coloreadas en forma de hilos que contienen genes transcritos.
La estructura de cada cromosoma tiene su propia variante única de ubicación de la cromatina: eucromatina y heterocromatina. Esta característica de las células permite a los citogenetistas identificar cromosomas individuales.
