Um genoma humano diplóide consiste em cerca de 6 bilhões de pares de bases firmemente empacotados em 23 cromossomos dentro do núcleo. As histonas são as proteínas envolvidas no empacotamento compacto do DNA em um espaço microscópico. A cromatina é o complexo DNA-proteína resultante. A unidade básica de repetição da cromatina é o nucleossomo. O nucleossomo consiste em um pedaço de DNA enrolado em torno de um núcleo de histona. As histonas são proteínas com carga positiva e o DNA com carga negativa. O núcleo da histona é formado por um octâmero de proteína, combinando duas de cada quatro histonas, H2A, H2B, H3 e H4. Cada cromossomo consiste em milhares de nucleossomos interconectados por trechos de DNA. A estrutura dos nucleossomos dá à cromatina uma aparência de contas no cordão.

Principais áreas cobertas

1. O que são histonas - Definição, Tipos, Papel 2. Como as histonas estão relacionadas aos nucleossomos - Formação de Nucleossomos

Termos-chave: Cromatina, Cromossomo, DNA, Núcleo de Histona, DNA Ligante, Nucleossomo

O que são Histones

Histonas são tipos básicos de proteínas encontradas na cromatina. Eles são proteínas pequenas e carregadas positivamente. H1, H2A, H2B, H3 e H4 são tipos de histonas. No núcleo, eles estão associados ao DNA, ajudando a condensá-lo em cromatina. Todos os tipos de histonas estão envolvidos na formação do núcleo de histonas em torno do qual o DNA se envolve. A formação de um octâmero de histona é mostrada na figura 1.

Figura 1: Formação de núcleo de histona

As histonas desempenham um papel importante na regulação gênica, formando dois tipos de cromatina, conhecidos como eucromatina e heterocromatina. Eucromatina contém DNA fracamente empacotado; portanto, mostra altas taxas de expressão. No entanto, a heterocromatina contém DNA compactado. Portanto, os genes na heterocromatina raramente são expressos.

Como as histonas estão relacionadas aos nucleossomos

DNA são moléculas carregadas negativamente devido à presença de um grupo fosfato na estrutura açúcar-fosfato. Conseqüentemente, histonas carregadas positivamente podem se ligar ao DNA de uma maneira muito forte. A estrutura altamente condensada do DNA é formada pelo envolvimento do DNA em torno dos núcleos das proteínas histonas. O DNA envolvido em torno de um núcleo de histona é mostrado na figura 2.

Figura 2: Nucleosome

Nucleossomo serve como a unidade básica estrutural e repetitiva da cromatina, gerando as contas em uma aparência de cordão. É feito de um núcleo de histona e um trecho de DNA ao redor dele. Um octâmero de histona ou o núcleo de histona é formado pela combinação de dois dos quatro tipos de histonas, H2A, H2B, H3 e H4. Um trecho de DNA de 146 pares de bases é enrolado ao redor da histona para formar um nucleossomo. Este trecho de DNA envolve aproximadamente 1,7 voltas no octâmero da histona. Em seguida, outro tipo de histona conhecido como H1 se liga ao núcleo da histona, permitindo outros 20 pares de bases de DNA. Isso resulta no envolvimento de um trecho de DNA em duas voltas completas em torno do núcleo da histona. Esta estrutura é conhecida como cromossomo. Portanto, um trecho de DNA de 166 pares de bases é envolvido em um cromatossoma. A estrutura do cromatossoma é mostrada na figura 3.

Figura 3: cromossomo

Cada cromossomo é composto de milhares de nucleossomos que se unem por trechos de DNA conhecidos como DNA ligante. O DNA do ligante consiste em 20 pares de bases. Isso forma longas cadeias de nucleossomos que dão as contas em uma estrutura de ferrão sob o microscópio.

O empacotamento do DNA em nucleossomos encurta o comprimento da fita de DNA em sete vezes. O diâmetro da fibra de cromatina formada é de 20 nm. No entanto, a cromatina é posteriormente enrolada em uma fibra de 30 nm, formando uma estrutura de ordem superior.

Conclusão

Cromatina é a estrutura condensada do DNA composta por uma sequência de nucleossomos interconectados entre si. Os nucleossomos são a unidade estrutural da cromatina. Consiste em um trecho de DNA enrolado em torno de um núcleo de histona. O núcleo da histona é composto por oito proteínas histonas. Portanto, as histonas são a estrutura central dos nucleossomos.

Referência:

1. “Embalagem de DNA: Nucleosomes e Cromatina.” Nature News, Nature Publishing Group, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. ”Estrutura do nucleossomo” Por Richard Wheeler (Zephyris) - Wikipedia em inglês (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. “Nucleosome 1KX5 codificado por cores” Por Zephyris na Wikipedia em inglês (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 3. “Organização Nucleosome” de Darekk2 - Trabalho do próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

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