A cromatina é a substância usada para criar cromossomos. Com um pouco mais de detalhe, a cromatina é composta de DNA, RNA e várias moléculas de proteína. Ele está localizado no núcleo de cada célula que compõe o ser humano. Essa substância representa aproximadamente dois metros de molécula de DNA, na forma hipercompacta. Por sua vez, o núcleo de uma célula tem comprimento aproximado de 5 a 7 micrômetros.
O que é cromatina
Tabela de conteúdos
Em termos de definição da biologia da cromatina, refere-se à forma como o DNA é apresentado no núcleo da célula. É a substância básica dos cromossomos eucarióticos, e pertence à união de DNA, RNA e proteínas que se encontram no núcleo interfásico das células eucarióticas e que constituem o genoma dessas células, cuja função é moldar o cromossomo para que seja integrar no núcleo da célula. As proteínas são de dois tipos: proteínas histonas e não histonas.
História da cromatina
Essa substância foi descoberta em 1880 graças a Walther Flemming, o cientista que lhe deu esse nome, por causa de sua predileção por corantes. No entanto, as histórias de Flemming foram descobertas quatro anos depois, pelo pesquisador Albrecht Kossel. No que diz respeito aos avanços que foram feitos na determinação da estrutura da cromatina foram muito escassos, somente na década de 1970, quando as primeiras observações das fibras da cromatina puderam ser feitas graças à já consagrada microscopia eletrônica, que que revelou a existência do nucleossomo, sendo este último a unidade base da cromatina, cuja estrutura foi mais explicitamente detalhada por meio da cristalografia de raios X em 1997.
Tipos de cromatina
É classificado em dois tipos: eucromatina e heterocromatina. As unidades básicas que compõem a cromatina são os nucleossomos, compostos por aproximadamente 146 pares de bases de comprimento, que por sua vez estão associados a um complexo específico de oito histonas nucleossômicas. Os tipos são detalhados abaixo:
Heterocromatina
- É a expressão mais compacta desta substância, não altera o seu nível de compactação ao longo do ciclo celular.
- Ele consiste em sequências de DNA altamente repetitivas e inativas que não se replicam e formam o centrômero do cromossomo.
- Sua função é proteger a integridade cromossômica devido ao seu empacotamento denso e regular de genes.
Pode ser identificado ao microscópio de luz de cor escura devido à sua densidade. A heterocromatina é dividida em dois grupos:
Constitutivo
Parece altamente condensado por sequências repetitivas em todos os tipos de células e não pode ser transcrito, pois não contém informações genéticas. Eles são os centrômeros e telômeros de todos os cromossomos que não expressam seu DNA.
Opcional
É diferente em diferentes tipos de células, só se condensa em certas células ou períodos específicos de desenvolvimento celular, como o corpúsculo de Barr, que se forma porque a heterocromatina opcional possui regiões ativas que podem ser transcritas em certas circunstâncias e características. Também inclui DNA de satélite.
Eucromatina
- A eucromatina é a parte que permanece em um estado menos condensado do que a heterocromatina e é distribuída por todo o núcleo durante o ciclo celular.
- Ele representa a forma ativa da cromatina na qual o material genético é transcrito. Seu estado menos condensado e sua capacidade de mudar dinamicamente tornam a transcrição possível.
- Nem tudo é transcrito, no entanto, o resto é geralmente convertido em heterocromatina para compactar e proteger a informação genética.
- Sua estrutura é semelhante a um colar de pérolas, onde cada pérola representa um nucleossomo composto por oito proteínas chamadas histonas, ao redor delas existem pares de DNA.
- Ao contrário da heterocromatina, a compactação na eucromatina é baixa o suficiente para permitir o acesso ao material genético.
- Em testes de laboratório, isso pode ser identificado com o microscópio óptico, pois sua estrutura é mais separada e está impregnada de uma cor clara.
- Em células procarióticas, é a única forma de cromatina presente, isso pode ser devido ao fato de que a estrutura da heterocromatina evoluiu anos depois.
Papel e importância da cromatina
Sua função é fornecer a informação genética necessária às organelas celulares para realizar a transcrição e síntese de proteínas. Eles também transmitem e preservam a informação genética contida no DNA, duplicando o DNA na reprodução celular.
Além disso, essa substância também está presente no mundo animal. Por exemplo, na célula animal da cromatina, a cromatina sexual se forma como uma massa condensada de cromatina no núcleo da interface, que representa um cromossomo X inativado que excede o número um no núcleo dos mamíferos. Isso também é conhecido como corpúsculo de Barr.
Isso desempenha um papel regulador fundamental na expressão gênica. Os diferentes estados de compactação podem estar associados (embora não inequivocamente) com o grau de transcrição exibido pelos genes encontrados nessas áreas. A cromatina é fortemente repressiva para a transcrição, uma vez que a associação do DNA com diferentes proteínas complica o processamento de diferentes RNA polimerases. Portanto, há uma variedade de máquinas de remodelação da cromatina e modificação de histonas.
Atualmente existe o que é conhecido como " código histona ". As diferentes histonas podem sofrer modificações pós-translacionais, como metilação, acetilação, fosforilação, geralmente administradas em resíduos de lisina ou arginina. A acetilação está associada à ativação da transcrição, uma vez que quando uma lisina é acetilada, a carga global positiva da histona diminui, portanto, ela tem uma afinidade menor para o DNA (que é carregado negativamente).
Conseqüentemente, o DNA é menos ligado, permitindo assim o acesso pela maquinaria transcricional. Em contraste, a metilação está associada à repressão transcricional e ligação mais forte de DNA-histona (embora nem sempre seja verdade). Por exemplo, na levedura S. pombe, a metilação no resíduo de lisina 9 da histona 3 está associada à repressão da transcrição em heterocromatina, enquanto a metilação no resíduo de lisina 4 promove a expressão do gene.
As enzimas que realizam as funções de modificação das histonas são histonas acetilases e desacetilases, e histonas metilases e desmetilases, que formam famílias diferentes cujos membros são responsáveis por modificar um determinado resíduo na cauda longa das histonas.
Além das modificações das histonas, existem também máquinas remodeladoras da cromatina, como a SAGA, que se encarregam de reposicionar os nucleossomos, seja por deslocamento, rotação ou mesmo desarmamento parcial, removendo algumas das histonas constituintes do nucleossomo e devolvendo-as. Em geral, as máquinas de remodelação da cromatina são essenciais para o processo de transcrição em eucariotos, pois permitem o acesso e a processabilidade das polimerases.
Outra forma de marcar a cromatina como "inativa" pode ocorrer no nível da metilação do DNA, nas citosinas que pertencem aos dinucleotídeos CpG. Em geral, a metilação do DNA e da cromatina são processos sinérgicos, pois, por exemplo, quando o DNA é metilado, existem enzimas metilantes de histonas que podem reconhecer citosinas metiladas e histonas metiladas. Da mesma forma, as enzimas que metilam o DNA podem reconhecer histonas metiladas e, portanto, continuar a metilação no nível do DNA.
Perguntas frequentes sobre cromatina
Quais são as características da cromatina?
É caracterizado por conter quase o dobro de proteínas do material genético. As proteínas mais importantes neste complexo são as histonas, que são pequenas proteínas carregadas positivamente que se ligam ao DNA por meio de interações eletrostáticas. Além disso, a cromatina tem mais de mil proteínas histonas diferentes. A unidade fundamental da cromatina é o nucleossomo, que consiste na união de histonas e DNA.Como a cromatina é composta?
É formado por uma combinação de proteínas chamadas histonas, que são proteínas básicas formadas a partir da arginina e da lisina, com DNA e RNA, onde a função é moldar o cromossomo para que ele se integre ao núcleo da célula.Qual é a estrutura da cromatina?
A ultraestrutura da cromatina é baseada em: histonas, formando nucleossomos (oito proteínas histonas + uma fibra de DNA de 200 pares de bases). Cada nucleossomo se associa a um tipo diferente de histona, H1, e a cromatina condensada é formada.Qual é a diferença entre cromatina e cromossomo?
Quanto à cromatina, é a substância fundamental do núcleo da célula e sua constituição química consiste simplesmente em fitas de DNA em diferentes graus de condensação.Por outro lado, os cromossomos são estruturas dentro da célula que contêm informações genéticas e cada cromossomo é constituído por uma molécula de DNA, associada a RNA e proteínas.
