Ejercicio resuelto de Orgánulos celulares · Biología · 2024

Bloque 2. BIOLOGÍA CELULAR. METABOLISMO. Conteste DOS de las cuatro preguntas siguientes (3 puntos cada una).

Describa el empaquetamiento del ADN en el núcleo interfásico (0,9 puntos); defina cromatina y explique las diferencias entre eucromatina y heterocromatina (2,1 puntos).

$\mathbf{\text{Describa}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{empaquetamiento}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{cleo}}\mathbf{\text{interf}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{sico}}\mathbf{\text{(0,9}}\mathbf{\text{puntos);}}\mathbf{\text{defina}}\mathbf{\text{cromatina}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explique}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{diferencias}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{eucromatina}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{heterocromatina}}\mathbf{\text{(2,1}}\mathbf{\text{puntos).}}$

El núcleo de una célula humana contiene unos dos metros de ADN que deben caber en unas pocas micras, de modo que la molécula ha de estar plegada en niveles sucesivos de empaquetamiento.

El primer nivel es la propia doble hélice de ADN, de unos dos nanómetros de diámetro. El segundo es el collar de perlas o fibra de once nanómetros: el ADN se enrolla dando poco menos de dos vueltas alrededor de un octámero de histonas, formado por dos copias de las histonas H2A, H2B, H3 y H4, y cada uno de esos conjuntos constituye un nucleosoma; entre dos nucleosomas queda un ADN espaciador o de unión al que se asocia la histona H1. El tercer nivel es la fibra de treinta nanómetros o solenoide, en la que la fibra anterior se enrolla en una hélice de seis nucleosomas por vuelta, estabilizada por la H1. Esta fibra se organiza a su vez en bucles o dominios anclados a un armazón proteico, la matriz nuclear, formando la fibra de trescientos nanómetros, que es el grado de empaquetamiento habitual en la interfase. Solo al comenzar la división esos bucles se enrollan y se condensan aún más hasta constituir los cromosomas metafásicos, con el máximo empaquetamiento.

La cromatina es precisamente el conjunto del ADN asociado a las histonas y a proteínas no histónicas, tal y como se presenta en el núcleo interfásico. Según su grado de condensación se distinguen dos formas:

$\text{Caracter}\acute{\text{ı}}\text{stica}$	$\text{Eucromatina}$	$\text{Heterocromatina}$
Condensación	Laxa, poco empaquetada	Muy condensada y espiralizada
Al microscopio	Zonas claras, poco teñidas	Zonas oscuras, intensamente teñidas
Localización	Interior del núcleo	Periferia, junto a la envoltura nuclear
Transcripción	Activa: genes que se expresan	Inactiva: genes silenciados
Replicación	Temprana en la fase S	Tardía en la fase S
Proporción	Mayoritaria en células muy activas	Abundante en células poco activas

La diferencia estructural es, por tanto, el grado de empaquetamiento, y de ella se deriva la funcional. En la eucromatina el ADN está accesible, de manera que la ARN polimerasa y los factores de transcripción pueden reconocer los promotores y transcribir los genes. En la heterocromatina la compactación impide ese acceso y los genes permanecen silenciados. Se distingue además una heterocromatina constitutiva, que está siempre condensada en todas las células y corresponde a regiones sin genes, como los centrómeros y los telómeros, y una heterocromatina facultativa, que puede descondensarse y activarse según el tipo celular o el momento del desarrollo; el ejemplo clásico es el corpúsculo de Barr, el cromosoma X inactivado en las células de las hembras de mamífero.

El grado de condensación de la cromatina es, en definitiva, el primer nivel de regulación de la expresión génica en los eucariotas.