La cromatina: cómo se pliega el ADN dentro del núcleo
Lo básico · Nivel avanzado · 2 min de lectura
En una frase: la cromatina es el ADN empaquetado con proteínas; su unidad básica es el nucleosoma, y la forma en que se compacta y se pliega en el espacio influye en qué genes se pueden leer.
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El nucleosoma
La unidad básica de la cromatina es el nucleosoma: unos 147 pares de bases de ADN enrollados casi dos vueltas alrededor de un núcleo de ocho proteínas llamadas histonas (dos copias de H2A, H2B, H3 y H4). Entre un nucleosoma y el siguiente queda un tramo de ADN de enlace, al que puede unirse otra histona, la H1.
Al microscopio electrónico, una cadena de nucleosomas parece un collar de cuentas. Su estructura atómica se resolvió en 1997.
Cromatina abierta y cerrada
No toda la cromatina está igual de compacta. La eucromatina está más abierta y contiene la mayoría de los genes activos. La heterocromatina está más condensada, tiene pocos genes activos y abunda en centrómeros y telómeros.
Lo abierta que esté una región depende de marcas químicas en las histonas, como la acetilación, que suele abrirla, y de la metilación del ADN, que suele cerrarla. Es el terreno de la epigenética.
El genoma en tres dimensiones
Dentro del núcleo, la cromatina no está enredada al azar. Cada cromosoma ocupa su propio territorio, y dentro de él el ADN forma bucles que acercan regiones lejanas en la secuencia, por ejemplo un potenciador y el gen que controla.
A mayor escala, el genoma se organiza en dominios de asociación topológica (TAD): regiones que interaccionan mucho por dentro y poco con las vecinas. Se descubrieron en 2012 con técnicas como Hi-C, que mapean qué partes del ADN se tocan. Las proteínas cohesina y CTCF participan en la formación de muchos de esos bucles.
Cuando falla
Las variantes en genes que remodelan la cromatina causan algunas enfermedades del desarrollo y aparecen con frecuencia en tumores. Y cuando un reordenamiento rompe el límite entre dos dominios, un potenciador puede acabar activando el gen equivocado, un mecanismo descrito en algunas malformaciones congénitas.
Ideas clave
- La cromatina es ADN más proteínas; su unidad es el nucleosoma, unos 147 pares de bases enrollados en ocho histonas.
- La eucromatina está abierta y activa; la heterocromatina, compacta y casi silenciosa.
- El ADN forma bucles y dominios (TAD) que acercan genes y sus interruptores.
- Las alteraciones de la cromatina intervienen en enfermedades del desarrollo y en el cáncer.
Preguntas frecuentes
La cromatina es el material (ADN con proteínas); un cromosoma es una de las moléculas de ADN, con su cromatina, del genoma.
Con técnicas de captura de la conformación de la cromatina, como Hi-C o Micro-C, que detectan qué fragmentos de ADN están cerca en el espacio, y con microscopía.
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Fuentes
Imagen de cabecera: Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc., Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0), recortada y coloreada.