O conceito de "cromossomo" não é tão novo na ciência quanto pode parecer à primeira vista. Pela primeira vez, este termo foi proposto para designar a estrutura intranuclear de uma célula eucariótica há mais de 130 anos pelo morfologista W. Waldeyer. Embutida no nome está a capacidade da estrutura intracelular de corar com corantes básicos.
Primeiro de tudo… O que é cromatina?
Cromatina é um complexo nucleoproteico. Ou seja, a cromatina é um polímero que inclui proteínas cromossômicas especiais, nucleossomos e DNA. As proteínas podem constituir até 65% da massa de um cromossomo. A cromatina é uma molécula dinâmica e pode assumir um grande número de configurações.
As proteínas de cromatina compõem uma parte significativa de sua massa e são divididas em dois grupos:
- Proteínas de histona - contêm aminoácidos básicos em sua composição (por exemplo, arginina e lisina). O arranjo das histonas é caótico na forma de blocos ao longo de todo o comprimento da molécula de DNA.
- Proteínas não histonas (cerca de 1/5 do número total de histonas) - são proteínas nuclearesuma matriz que forma uma rede estrutural no núcleo interfásico. É ela quem é a base que determina a morfologia e o metabolismo do núcleo.
Atualmente, em citogenética, a cromatina é dividida em duas variedades: heterocromatina e eucromatina. A divisão da cromatina em duas espécies ocorreu devido à capacidade de cada espécie em se corar com corantes específicos. Esta é uma técnica de imagem de DNA eficiente usada por citologistas.
Heterocromatina
Heterocromatina é uma porção de um cromossomo parcialmente condensada na interfase. Funcionalmente, a heterocromatina não tem valor, pois não é ativa, especificamente em relação à transcrição. Mas sua capacidade de corar bem é amplamente utilizada em estudos histológicos.
Estrutura da heterocromatina
A heterocromatina tem uma estrutura simples (veja a figura).
A heterocromatina é empacotada em glóbulos chamados nucleossomos. Os nucleossomos formam estruturas ainda mais densas e, portanto, “interferem” na leitura de informações do DNA. A heterocromatina é formada no processo de metilação da histona H3 na lisina 9, sendo posteriormente associada à proteína 1 (HP1 - Heterocromatina Proteína 1). Também interage com outras proteínas, incluindo H3K9-metiltransferases. Um número tão grande de interações de proteínas entre si é uma condição para manter a heterocromatina e sua distribuição. A estrutura primária do DNA não afeta a formação de heterocromatina.
A heterocromatina não é apenas partes separadas, mas também cromossomos inteiros, que permanecem em estado condensado durante todo o ciclo celular. Eles estão na fase S e estão sujeitos a replicação. Os cientistas acreditam que as regiões de heterocromatina não carregam os genes que codificam a proteína, ou o número desses genes é muito pequeno. Em vez desses genes, as sequências de nucleotídeos da heterocromatina consistem principalmente em repetições simples.
Tipos de heterocromatina
A heterocromatina é de dois tipos: facultativa e estrutural.
- Heterocromatina facultativa é a cromatina que se forma durante a formação de uma hélice de um dos dois cromossomos da mesma espécie, nem sempre é heterocromática, mas às vezes. Ele contém genes com informações hereditárias. É lido quando entra no estado eucromático. O estado condensado para a heterocromatina facultativa é um fenômeno temporário. Essa é sua principal diferença em relação à estrutural. Um exemplo de heterocromatina facultativa é o corpo da cromatina, que determina o sexo feminino. Como tal estrutura consiste em dois cromossomos X homólogos de células somáticas, um deles pode formar apenas heterocromatina facultativa.
- A heterocromatina estrutural é uma estrutura formada por um estado altamente enrolado. Persiste durante todo o ciclo. Como mencionado acima, o estado condensado para a heterocromatina estrutural é um fenômeno constante, em contraste com um opcional. A heterocromatina estrutural também é chamada deconstitutivo, é bem detectado por C-color. Ele está localizado longe do núcleo e ocupa as regiões centroméricas, mas às vezes está localizado em outras regiões do cromossomo. Muitas vezes, durante a interfase, pode ocorrer agregação de várias seções de heterocromatina estrutural, resultando na formação de cromocentros. Nesse tipo de heterocromatina, não há propriedade de transcrição, ou seja, não há genes estruturais. O papel de tal segmento do cromossomo não está totalmente claro até agora, então os cientistas tendem a apoiar apenas a função.
Eucromatina
Eucromatina são partes de cromossomos que são descondensadas na interfase. Tal locus é uma estrutura solta, mas ao mesmo tempo uma pequena estrutura compacta.
Funcionalidades da eucromatina
Este tipo de cromatina está funcionando e funcionalmente ativo. Não tem a propriedade de coloração e não é determinado por estudos histológicos. Na fase da mitose, quase toda a eucromatina se condensa e se torna parte integrante do cromossomo. Funções sintéticas durante este período, os cromossomos não realizam. Portanto, os cromossomos celulares podem estar em dois estados funcionais e estruturais:
- Estado ativo ou de trabalho. Neste momento, os cromossomos estão quase completamente ou completamente descondensados. Eles estão envolvidos no processo de transcrição e reduplicação. Todos esses processos ocorrem diretamente no núcleo da célula.
- Estado inativo de dormência metabólica (não trabalho). Nesse estado, os cromossomossão condensados ao máximo e servem como transporte para a transferência do material genético para as células filhas. Nesse estado, o material genético também é distribuído.
Na fase final da mitose, ocorre a desspiralização e formam-se estruturas fracamente coloridas na forma de fios contendo genes transcritos.
A estrutura de cada cromossomo tem sua própria, única, variante da localização da cromatina: eucromatina e heterocromatina. Esta característica das células permite que os citogeneticistas identifiquem cromossomos individuais.
