Niveles de compactación de la cromatina y desnaturalización del ADN

Niveles de Complejidad de la Cromatina

La cromatina es la sustancia fundamental de los cromosomas, compuesta por ADN y proteínas. Presenta varios niveles de complejidad estructural:

• Nucleosoma (10 nm): Son las unidades fundamentales de la cromatina. Están formados por un octámero de histonas (dos unidades de H2A, H2B, H3 y H4) alrededor del cual se enrolla la molécula de ADN aproximadamente dos veces. Los nucleosomas quedan sellados por las histonas H1.
• Collar de perlas: Es una fibra formada por el ADN y las histonas asociadas. Las "cuentas" del collar se corresponden con los nucleosomas. Entre cada dos nucleosomas se sitúa la histona H1, favoreciendo una aproximación entre ellos.
• Fibra cromatínica de 30 nm: La fibra anterior se enrolla sobre sí misma formando un solenoide, donde seis nucleosomas se aproximan y las histonas H1 quedan en el centro. Este es el nivel de empaquetamiento del ADN en la cromatina durante la interfase. En este estado, la célula está activa y sus genes son localizables y accesibles para las enzimas encargadas de la transcripción y traducción.
• Dominios estructurales en forma de bucles o lazos radiales: Son regiones estables relacionadas con la transcripción. Ciertas zonas de estos bucles se descondensan y se convierten en zonas activas para la transcripción al final de la interfase y al comienzo de la mitosis o meiosis. Después, pueden volver a condensarse, dejando los genes inaccesibles y no transcribibles.
• Rosetón de bucles (300 nm): Los bucles o lazos radiales se enrollan para compactarse.
• Espiral de rosetones (700 nm): Los rosetones se enrollan para formar la espiral de rosetones, que forma una cromátida.
• Cromosoma metafásico (1400 nm): Es el máximo nivel de empaquetamiento de la cromatina. Está formado por dos cromátidas.

Desnaturalización del ADN

La desnaturalización del ADN es la separación de las dos hebras que lo componen. Puede ocurrir por:

• pH: Cuando el pH se incrementa por encima de 13, se rompen los puentes de hidrógeno y ambas cadenas se separan y se enrollan individualmente al azar.
• Temperatura: Cuando se calienta en torno a los 100 ºC, se rompen los puentes de hidrógeno y ambas cadenas se separan y se enrollan individualmente al azar. La temperatura a la que se desnaturaliza el ADN depende de la proporción de guanina (G) y citosina (C), unidas por tres enlaces de hidrógeno (G≡C), y de adenina (A) y timina (T), unidas por dos enlaces de hidrógeno (A=T). Una molécula con mayor proporción de G≡C tendrá una mayor temperatura de desnaturalización. La temperatura media (Tm) es la temperatura a la que un ADN o ARN se desnaturaliza.

La desnaturalización puede ser reversible. Si se mantienen las hebras complementarias durante un tiempo prolongado a una temperatura sobre los 65 ºC, se forma una nueva hélice. Este proceso se conoce como renaturalización o hibridación del ADN. Las técnicas de hibridación permiten hibridar dos cadenas de ADN de distinta procedencia. A mayor relación entre los ADN, mayor porcentaje de hibridación.

Características del ARN

El ARN es una macromolécula lineal formada por la polimerización de ribonucleótidos-5'-monofosfato de adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U).

Estructura Primaria del ARN

• Constituida por uniones fosfodiéster 5'-3'.
• Definida por la naturaleza y secuencia de bases.

Diferencias entre ADN y ARN

• El ARN posee ribosa y el ADN desoxirribosa. El ARN es menos estable que el ADN debido al grupo -OH de la ribosa.
• El ARN está formado por A, U, G y C, mientras que el ADN contiene A, T, G y C.
• Las moléculas de ARN suelen poseer únicamente estructura primaria.