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Cromatina

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A cromatina é uma substância dentro de um cromossomo que consiste em DNA e proteína.

O DNA carrega as instruções genéticas da célula.

As principais proteínas da cromatina são as histonas, que ajudam a embalar o DNA em uma forma compacta que se encaixa no núcleo da célula.

Alterações na estrutura da cromatina estão associadas à replicação do DNA e à expressão gênica.

O que é cromatina?

A cromatina, também chamada heterocromatina, é o DNA no núcleo de uma célula que foi condensada e às vezes modificada para um estado relativamente inativo.

A maioria da maior parte do DNA humano existe nesse estado condensado a qualquer momento, o que permite que seu comprimento de mais de um metro e meio se encaixe no confinamento microscópico do núcleo.

A condensação do DNA não é um evento aleatório, e mecanismos especiais na célula regulam cuidadosamente a condensação e o relaxamento dos ácidos nucléicos, dependendo de quais genes são necessários para o funcionamento da célula a qualquer momento.

Esses mecanismos lidam com ações que incluem o desenrolamento do DNA, a identificação do local do gene e o reparo do DNA, e cada um envolve suas próprias proteínas e enzimas.

A formação da cromatina geralmente ocorre por um processo chamado metilação, no qual grupos de átomos chamados grupos metil são adicionados ao DNA. Esta não é a única modificação do DNA que pode estimular a formação da cromatina, mas é uma das mais comuns. A metilação sinaliza que uma região específica do DNA não deve ser lida ou usada para nada no momento; portanto, ela deve se enrolar em sua forma condensada até ser necessária novamente. A condensação do DNA não ocorre apenas por causa da metilação, porque outras proteínas e moléculas estão envolvidas, mas a metilação é frequentemente o primeiro passo.

O processo de formação da cromatina pode às vezes ser tão extenso que um cromossomo inteiro é essencialmente inativado.

Isso acontece com frequência em animais nos quais dois cromossomos X designam o desenvolvimento de uma fêmea. Um cromossomo X em cada célula é desativado aleatoriamente ao ser condensado na cromatina, sem prejudicar o organismo. Essa inativação do cromossomo X é a razão das manchas aleatórias da cor da pele em gatos com casco de tartaruga; o gene da cor da pelagem está no cromossomo X, e a cor expressa depende do cromossomo ativo. O cromossomo condensado, muitas vezes chamado de corpo de Barr, pode ser completamente inativo, mas geralmente retém uma pequena medida de atividade.

O acesso ao DNA que foi condensado na cromatina geralmente é um processo duplo, envolvendo a reorganização do DNA condensado e a remoção de quaisquer modificações que anteriormente sinalizavam a condensação.

A liberação do DNA condensado é chamada de remodelação da cromatina e pode ocorrer muito rapidamente, geralmente em milésimos ou milionésimos de segundo.

A estrutura resultante do DNA liberado é muito importante para a maneira como os genes são lidos e traduzidos.

A troca entre o DNA condensado e o acessível é essencial para uma célula funcionar adequadamente, e essas transições acontecem milhões de vezes a cada segundo no corpo humano.

Resumo

A cromatina é um complexo de DNA e proteína encontrado nas células eucarióticas.

A sua função primária é a embalagem moléculas de DNA longas em estruturas mais compacto, mais densas. Isso evita que os fios se enrolem e também desempenha papéis importantes no reforço do DNA durante a divisão celular, prevenindo danos ao DNA e regulando a expressão gênica e a replicação do DNA.

Durante a mitose e meiose, a cromatina facilita a segregação adequada dos cromossomos na anáfase; as formas características dos cromossomos visíveis durante esse estágio são o resultado do DNA ser enrolado em cromatina altamente condensada.

Os principais componentes proteicos da cromatina são as histonas, que se ligam ao DNA e funcionam como “âncoras” em torno das quais os fios são enrolados.

Em geral, existem três níveis de organização da cromatina:

O DNA envolve as proteínas histonas, formando nucleossomos e a estrutura chamada “contas em uma corda” (eucromatina).
Múltiplas histonas envolvem-se em uma fibra de 30 nanômetros que consiste em matrizes de nucleossomos em sua forma mais compacta (heterocromatina). Um superenrolamento de DNA de nível superior da fibra de 30 nm produz o cromossomo da metáfase (durante a mitose e a meiose).

Muitos organismos, no entanto, não seguem esse esquema de organização.

Por exemplo, os espermatozóides e os glóbulos vermelhos das aves têm cromatina mais compactada do que a maioria das células eucarióticas, e os protozoários tripanossomáticos não condensam sua cromatina em cromossomos visíveis.

As células procarióticas possuem estruturas completamente diferentes para organizar seu DNA (o equivalente cromossômico procariótico é chamado de genóforo e está localizado na região nucleoide).

A estrutura geral da rede de cromatina depende ainda mais do estágio do ciclo celular.

Durante a interfase, a cromatina é estruturalmente frouxa para permitir o acesso às polimerases de RNA e DNA que transcrevem e replicam o DNA.

A estrutura local da cromatina durante a interfase depende dos genes específicos presentes no DNA.

Regiões de genes contendo DNA que são ativamente transcritas (“ativadas”) são compactadas com menos rigidez e mais estreitamente associadas a polimerases de RNA em uma estrutura conhecida como eucromatina, enquanto regiões contendo genes inativos (“desativadas”) geralmente são mais condensadas e associadas a proteínas estruturais em heterocromatina.

A modificação epigenética das proteínas estruturais na cromatina via metilação e acetilação também altera a estrutura local da cromatina e, portanto, a expressão gênica.

Atualmente, a estrutura das redes de cromatina é pouco conhecida e continua sendo uma área ativa de pesquisa em biologia molecular.

Cromatina é o DNA no núcleo de uma célula que se tornou condensada e inativa

A formação da cromatina pode ser tão extensa que um cromossomo inteiro
é essencialmente inativado

Fonte: www.genome.gov/www.ncbi.nlm.nih.gov/www.biologyonline.com/www.encodeproject.org/www.wisegeek.org/www.nature.com/atlasgeneticsoncology.org/www.mechanobio.info/socratic.org

 

 

 

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