Ejercicio resuelto de Ácidos nucleicos · Biología · 2024

En la siguiente figura se representan distintas conformaciones del DNA.



a) Indica cuáles corresponden a un núcleo interfásico y núcleo en división.
b) Explica cómo afecta la estructura del DNA a la expresión de los genes, haciendo referencia a las distintas conformaciones del DNA que se presentan.

$\textbf{a) Indica cuáles corresponden a un núcleo interfásico y núcleo en división.}$

La figura recorre los grados sucesivos de empaquetamiento del DNA, desde los $2\ \text{nm}$ de la doble hélice hasta los $1400\ \text{nm}$ del cromosoma metafásico.

Al núcleo interfásico corresponden las conformaciones menos condensadas: la doble hélice desnuda ($2\ \text{nm}$), el collar de perlas o fibra nucleosómica ($10\ \text{nm}$) y la fibra de cromatina o solenoide ($30\ \text{nm}$), junto con los bucles y dominios que esta forma. Es la cromatina, que en interfase ocupa el núcleo de manera difusa.

Al núcleo en división corresponden las conformaciones más condensadas, las de $700$ y $1400\ \text{nm}$: la cromátida ya plegada sobre el armazón proteico y el cromosoma metafásico completo, con sus dos cromátidas y su centrómero, que es la última imagen de la serie.

$\textbf{b) Explica cómo afecta la estructura del DNA a la expresión de los genes, haciendo referencia a las distintas conformaciones del DNA que se presentan.}$

El grado de condensación determina si un gen puede expresarse o no, porque para transcribirse el DNA tiene que ser accesible a la RNA-polimerasa y a los factores de transcripción.

En las conformaciones poco condensadas de la parte izquierda de la figura —la doble hélice y la fibra de $10\ \text{nm}$— el DNA está descondensado y disponible: es la eucromatina, la fracción transcripcionalmente activa. Cuando el DNA se enrolla en el solenoide de $30\ \text{nm}$ y en los bucles superiores, queda cada vez más inaccesible: es la heterocromatina, transcripcionalmente inactiva.

La célula regula ese empaquetamiento químicamente. La acetilación de las histonas debilita su unión con el DNA, abre la cromatina y facilita la transcripción; la desacetilación y la metilación la compactan y la silencian. Son modificaciones epigenéticas: cambian la expresión sin alterar la secuencia de nucleótidos.

En el extremo de la serie, el cromosoma metafásico está tan condensado que la transcripción cesa por completo. Esa es la razón de que durante la mitosis la célula no exprese sus genes: la condensación garantiza un reparto exacto del material genético, pero al precio de suspender su lectura.