Ejercicio resuelto de Orgánulos celulares · Biología · 2020

a) Define el concepto de cromatina explicando su estructura, localización y función en la célula.
b) ¿En qué se diferencian la eucromatina y la heterocromatina?

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Define}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{concepto}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cromatina}}\mathbf{\text{explicando}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{estructura,}}\mathbf{\text{localizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{funci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lula.}}$

La cromatina es el material del que están hechos los cromosomas: DNA asociado a proteínas, en el estado descondensado que adopta durante la interfase.

Su estructura es jerárquica. La unidad básica es el nucleosoma: un octámero de histonas —dos copias de H2A, H2B, H3 y H4— alrededor del cual el DNA da algo menos de dos vueltas, unos $146$ pares de bases; entre nucleosoma y nucleosoma queda un DNA espaciador con la histona H1. El conjunto tiene el aspecto de un collar de perlas y mide unos $10\text{ nm}$. Ese collar se enrolla después en un solenoide de $30\text{ nm}$, con seis nucleosomas por vuelta, y este forma bucles y dominios anclados a un armazón proteico, que en la división acaban dando el cromosoma metafásico de $1400\text{ nm}$.

Se localiza en el núcleo de las células eucariotas. Las procariotas no tienen cromatina propiamente dicha, porque su DNA circular no se asocia a histonas.

Sus funciones son dos. La primera es de empaquetamiento: permite alojar en un núcleo de unas micras una cantidad de DNA que extendido mediría casi dos metros, y hacerlo de forma ordenada, sin enredos ni roturas. La segunda, y no menos importante, es de regulación: el grado de condensación de cada región decide si sus genes pueden transcribirse o no.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿En}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{diferencian}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{eucromatina}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{heterocromatina?}}$

Se diferencian en el grado de condensación y, como consecuencia, en su actividad.

La eucromatina está poco condensada, se tiñe débilmente y es transcripcionalmente activa: al estar el DNA accesible, la RNA-polimerasa y los factores de transcripción pueden llegar hasta él. Es la fracción de la cromatina que se expresa.

La heterocromatina está muy condensada incluso durante la interfase, se tiñe intensamente y aparece como grumos densos junto a la envoltura nuclear; es transcripcionalmente inactiva, porque el DNA no resulta accesible.

La diferencia no está en la composición —las dos son DNA con histonas— sino en las modificaciones químicas que regulan ese empaquetamiento: la acetilación de las histonas abre la cromatina y la desacetilación y la metilación del DNA la compactan y la silencian. Son modificaciones epigenéticas, porque cambian la expresión sin alterar la secuencia de nucleótidos, y son reversibles.

Dentro de la heterocromatina se distinguen dos tipos: la constitutiva, permanentemente condensada en todas las células y formada por DNA repetitivo sin genes, como la de centrómeros y telómeros; y la facultativa, que es eucromatina silenciada en un tipo celular concreto y que puede reactivarse. El ejemplo característico de esta última es el corpúsculo de Barr, uno de los dos cromosomas $X$ de las hembras de mamífero, inactivado por completo.