ORGANIZACION DEL GENOMA EN EUCARIOTAS

Niveles de condensación del DNA nuclear eucariótico:

Primer nivel de compactación: la mayoría del DNA de eucariontes se encuentra compactado en nucleosomas. Éstos están compuestos en su centro o núcleo por 8 histonas y el DNA que se enrolla alrededor de ellas. El DNA que se encuentra entre cada nucleosoma se denomina DNA ligador. Y el DNA que se encuentra más estrechamente unido al nucleosoma es el DNA central.

Este primer nivel de compactación del DNA es imprescindible para que se den los siguientes niveles de compactación.

Las histonas son las proteínas más abundantes que se encuentran en el DNA eucarionte. Existen 5 tipos: H1, H2A, H2B, H3 y H4. Las cuatro últimas corresponden a las histonas centrales del nucleosoma. Sin embargo, la H1 no se encuentra en la estructura nucleosómica sino con el DNA ligador. Las histonas centrales tienen todos unos tamaños similares, en cambio, la H1 corresponde a la mitad de la abundancia de las histonas centrales.

Las histonas están compuestas por gran cantidad de aminoácidos con carga positiva, por lo que se une estrechamente al DNA, que tiene carga negativa.

El núcleo del nucleosoma, por tanto, es una estructura formada por histonas pequeñas que se arma de manera ordenada solo en presencia del DNA. Sin DNA, las histonas centrales forman aglomeraciones intermedias.

En toda histona central existe una región conservada denominada: pliegue histónico, encargado de mediar el armado del nucleosoma. Esta estructura está formada por tres regiones helicoidales α separadas por dos asa cortas no estructuradas. El pliegue histónico media la formación de heterodímeros cabeza-cola entre histonas específicas.

Así, las histonas H3 y H4 forman un heterodímero que luego se reúne para formar un tetrámero con dos moléculas de cada histona. En cambio, H2A y H2B forman un heterodímero, pero tetrámero. El armado del nucleosoma comprende la asociación ordenada de estas subunidades proteicas con el DNA. Primero se produce por la asociación del tetrámero H3-H4 con el DNA. Y después, el dímero H2A y H2B se une al complejo H3-H4-DNA. Cada histona tiene un N-terminal denominado “cola” que carece de estructura definida.

Otras proteínas con funciones estructurales o con otras funciones (replicación, recombinación, HMG,….) se encuentran unidad al DNA pero no son histónicas.

Segundo nivel de compactación: una vez que se ha formado el nucleosoma, el siguiente nivel de compactación se produce con la unión de la histona H1, que al igual que las histonas centrales tiene carga positiva. Esta histona interactúa con el DNA ligador entre cada nucleosoma. La histona H1 tiene una característica inusual que es que se une a dos regiones distintas del dúplex de DNA. Estos dos sitios de unión suelen estar en la misma molécula de DNA y se sitúan de forma asimétrica respecto del nucleosoma. Uno de los sitios de unión es al DNA ligador de un extremo del nucleosoma. El otro sitio de unión se encuentra entre las 147 pares de bases del dúplex del DNA. Esta asociación de la H1 provoca la formación de un ángulo de entrada del DNA y un

...