Cromatina nucleare del DNA: posizione, struttura e funzioni

Cromatina nucleare del DNA: posizione, struttura e funzioni!

Posizione:

La cromatina nucleare, detta anche reticolo nucleare, è una rete di fili lunghi e fini macchiata (Gr. Croma = colore), chiamata fibre di cromatina, sospesa nella maggior parte del nucleoplasma del nucleo interfase.

È stato segnalato per la prima volta da W. Flemming (1879).

Struttura:

Durante l'interfase, la cromatina nucleare si presenta sotto forma di fibre di cromatina, ciascuna del diametro di circa 100 A ed è formata da un nucleo di DNA ed è coperta da un rivestimento proteico.

Sulla base delle loro proprietà di colorazione con acetocarmina o feulgen (fucsina basica) e natura del DNA, la cromatina è differenziata in due tipi (Emile Heitz, 1928):

(i) eterocromatina:

È formato da regioni condensate (circa 250 A di diametro) che sono più macchiate di scuro, chiamate eteropycnosis come è con DNA condensato che è trascrizionalmente inattivo (sintesi dell'RNA scarsa o nulla) e replica tardiva (si replica dopo la replicazione di eucromatina e si replica a la fine della fase S del ciclo mitotico). Si trova generalmente vicino alla lamina nucleare. È formato principalmente da sequenze di DNA altamente ripetute. È meno sensibile alle mutazioni e resistente alla digestione dei nucleasi.

L'eterocromatina è di due tipi:

(a) eterocromatina facoltativa:

Rappresenta la cromatina temporaneamente inattivata durante l'interfase in alcuni tipi di cellule di un organismo. La quantità di eterocromatina facoltativa varia ampiamente nei diversi tipi di cellule e dipende dallo stadio di differenziazione, per esempio meno in quantità nelle cellule embrionali o indifferenziate, mentre più in quantità in cellule altamente specializzate.

Forma circa il 2, 5% del genoma. Rappresenta i geni inattivi in un determinato periodo i cui prodotti non sono richiesti in quel momento. Nelle cellule somatiche delle femmine dei mammiferi, uno dei 2-cromosomi è facoltativamente eterocromatizzato per formare la cromatina sessuale o il corpo di Barr (Prima riportato da Barr e Bertram, 1944).

In piante come Melandrium e Rumex, uno o entrambi i cromosomi sessuali possono essere sottoposti ad una eterocromatazione parziale o completa. Il cromosoma Y di diverse piante e animali dioici (ad es. Drosophila) è anche eterocromatato.

(b) eterocromatina costitutiva:

Rappresenta la cromatina permanentemente inattivata e si trova generalmente vicino alle regioni centromeriche, ai telomeri, nelle regioni degli organizzatori nucleolari e adiacente all'involucro nucleare. Probabilmente aumenta la forza centromerica e agisce come lo spaziatore tra i geni vitali e agisce come un arresto completo della trascrizione.

L'eterocromatina centromerica aiuta nel riconoscimento e nell'associazione dei cromosomi omologhi durante la meiosi. È con un DNA più condensato rispetto all'eucromatina. Durante l'interfase, queste regioni dell'eterocromatina costitutiva si aggregano e formano il cromocentro.

Recentemente, è stato riportato che l'eterocromatina contiene alcuni poligeni per trascrivere rRNA (nel NOR), 5S RNA e tRNA. Il suo DNA è formato da sequenze ripetute di polinucleotidi (circa cento-cento milioni di volte), ciascuna formata da circa 300 nucleotidi e denominata DNA satellite o DNA ripetitivo o ridondante. I geni nella regione eterocromatica possono diventare attivi per un breve periodo.

(ii) Euchromatin:

È vera cromatina del nucleo interfasico ed è formata da un sottile (30-80 A di diametro), meno scuro dell'eterocromatina. È con DNA sciolto che è trascrizionalmente attivo e si sta riproducendo precocemente (durante la prima fase S). Forma la maggior parte della cromatina nucleare. Si differenzia anche dall'eterocromatina nel loro imballaggio nucleosomiale.

Le fibre di cromatina conferiscono un aspetto perlaceo dovuto alla presenza di regioni dense di DNA e proteine, chiamate cromomeri. Durante la divisione cellulare, queste fibre di cromatina si condensano mediante la spiralizzazione e la disidratazione in un numero di bastoncelli (Hofmeister, 1848), chiamati cromosomi. Il termine cromosoma fu coniato da Waldayer (1888).