La cromatina, condensando el ADN
El ADN es el material hereditario en el que se codifican las proteínas que permiten las funciones celulares. En procariotas el ADN vaga por el citoplasma de la célula y en los eucariotas se encuentra encerrado dentro del núcleo. En cualquier caso es una molécula extremadamente larga y para no interferir en la cotidianidad de la célula debe ser condensado para ocupar menos espacio. Se denomina cromatina a la cadena de ADN condensada gracias a la unión de proteínas específicas. Las proteínas más conocidas que se asocian a la hebra de ADN para condensarla en cromatina son las histonas, puedes leer más de ellas en el artículo que le dedicamos en exclusiva aquí (próximamente).
El primer orden de condensación de la cromatina es aquel en el que se une el ADN con las histonas H2A, H2B, H3 y H4. La hebra de ADN se enrolla alrededor del octámero formado por dos unidades de cada una de estas histonas. El ADN da dos vueltas al octámero con una longitud de unos 146 nucleótidos. Cada una de estas “cuentas” que se forman en la cadena de ADN se denomina nucleosoma y puedes aprender más de ellos aquí.
El scaffold de proteínas de un cromosoma de ajo.
En el caso de que el ADN no vaya a ser usado en breve la cromatina se condensa todavía más. Gracias a la histona H1 que se une a la cromatina que hay entre los nucleosomas. La organización espacial de esta nueva condensación no resulta clara, y a pesar de que se ha especulado sobre una ordenación en forma de hélice con los nucleosomas ordenados, parece ser que la cromatina forma lazos alternos no tan organizados como se creía. Además, otras proteínas pueden unir la cromatina para condensarla todavía más (lamininas, topoisomerasas, etc.). Durante la interfase, el periodo comprendido entre dos ciclos de división celular la cromatina permanece semicondensada. De esta manera permite la aproximación de la maquinaria de transcripción del ADN en ARN.
Se ha denominado eucromatina a la cromatina menos condensada, y que por lo tanto está más accesible a las proteínas de la replicación del ADN. Esta forma activa de la cromatina es la que contiene los genes que serán transcritos y se suele encontrar en el centro del núcleo. Por el contrario la heterocromatina es aquella que se encuentra más condensada durante la interfase, en general está constituida por regiones de ADN que no contienen genes, como centrómeros o telómeros o regiones adyacentes a estas estructuras del cromosoma. Sin embargo no hay que creer que la heterocromatina es ADN inútil o basura. A medida que se sabe más sobre él se descubre que tiene una mayor importancia en la regulación nuclear. Profundizaremos en las cualidades de ambos tipos de cromatinas en su propio artículo aquí (próximamente).
Al inicio de la mitosis o la meiosis la cromatina deja de replicarse y se empieza a condensar formando el centrómero. La condensación máxima de la cromatina son los cromosomas, que se forman durante la metafase de la división celular, con el objetivo de dividir el material genético entre las dos células hijas.
Si por procesos químicos se elimina toda la cromatina de los cromosomas completamente condensados se puede observar al microscopio un scaffol, esqueleto, de proteínas que mantienen la forma del cromosoma.