Molecular
todo o ADN está envolvido em estruturas chamadas nucleossomas. Os nucleossomas são compostos de DNA de cadeia dupla enrolado em torno de um octâmero de 8 proteínas histonas, incluindo duas de cada uma das seguintes: H2A, H2B, H3 e H4. Os nucleossomas são a unidade básica para a cromatina. Uma proteína histona adicional, H1, liga-se ao DNA logo ao lado do nucleossomo e funções na criação de compactação adicional e estrutura cromatina mais complexa, discutido abaixo., A estabilização da histona ocorre através de numerosas interações proteína-proteína, ligação de hidrogênio e forças eletrostáticas.Roger Kornberg, um proeminente biólogo de DNA e cromatina, propôs o modelo de estrutura nucleossômica em 1974. O modelo foi baseado em seus experimentos bioquímicos, estudos de difração de raios-x e imagens de microscopia eletrônica. A experiência de Markus Noll, no entanto, deu um resultado visualmente interpretável para entender como o DNA se envolve em torno dos nucleossomas. Sua experiência começou com núcleos não extraídos de DNA, tornando a estrutura do DNA natural mais facilmente aparente., Seu experimento favoreceu a teoria de que o DNA foi ferido no exterior da unidade nucleossômica, e cada nucleossomo consiste em aproximadamente 200 pares de base de DNA.
o ADN envolve esta bola de proteínas cerca de 2 vezes, seguido por uma pequena região de linker de cerca de 20-60 pares de bases muito antes de outra forma de octâmero histone ou nucleossomo. Cada nucleossomo tem 10 a 11 nanômetros de diâmetro. Aproximadamente 146 ou 147 pares de bases de DNA associados a cada nucleossomo., A região de linker varys em comprimento, dependendo da espécie e tipo de célula, e a região do cromossomo que está sendo transcrito ou não transcrito. O nucleossomo seguido por um espaçador seguido por um nucleossomo e assim por diante lhe dão a aparência de contas ao longo de uma cadeia. A fim de controlar a expressão do DNA e regulação dos genes, há “caudas” N-terminal destacando-se da proteína histona. Estas proteínas caudas podem ser modificadas pela acetilação, metilação e fosforilação, e essas modificações afetarão a regulação genética. A metilação suprime a expressão., A acetilação aumenta a expressão.os nucleossomas são ainda condensados em loops, que se condensam em cromossomas apenas durante tempos de divisão celular para garantir uma herança sistemática e precisa de DNA na próxima geração de células. Esta embalagem eficiente não só serve como uma forma de encaixar os 1,80 m de ADN em cada célula, mas também permite que porções particulares do ADN interajam entre si de forma sistemática.
divisão celular através da mitose e meiose é coberto através de uma revisão de StatPearls diferente.,
outras proteínas de ligação do ADN, conhecidas como proteínas não-histonas, são um grande grupo de proteínas heterogéneas que desempenham um papel na organização e compactação do cromossoma em estruturas de ordem superior. A proteína H1 é essencial nestas estruturas de ordem superior. Estruturas secundárias à cromatina são o modelo solenóide e o modelo ZigZag. O modelo solenóide consiste de nucleossomas de ferida apertada em uma configuração espiral regular contendo 6 nucleossomas por volta. O modelo de Zigzag é uma forma um pouco mais solta de cromatina com configuração irregular., Neste modelo, os nucleossomas têm pouco contato cara-a-cara. Tanto no solenóide quanto no modelo ZigZag, as fibras são de 30 nanômetro de tamanho.
do tamanho do solenóide, a cromatina é embalada e condensada em cromossomas. Os cromossomas têm diferentes regiões chamadas regiões heterocromatinas e regiões eucromatinas. As regiões heterocromatinas são fortemente compactadas lá nos telómeros e centrómeros, estas regiões do cromossoma são sempre heterocromatinas, e são sempre bem embaladas onde o ADN é muito bem enrolado em torno das proteínas., Estas regiões podem ser visualizadas microscopicamente através de várias manchas aplicadas aos cromossomos da metafase. Mesmo que o DNA pareça não ser desorganizado intranuclearmente durante a interfase, ainda há estrutura significativa e particionamento de diferentes materiais cromsomais dentro do núcleo. O DNA de cromossomos individuais não está entrelaçado com outros cromossomos, mas permanece em regiões específicas do núcleo chamadas territórios cromossômicos. Estes territórios podem ajudar a trazer diferentes genes para a relação espacial uns com os outros, o que se sente ser um importante regulador da expressão genética.,
além da necessidade de compactação sistemática do DNA para replicação e divisão celular, é importante que a célula interfase tenha seu DNA organizado dentro do núcleo. Esta organização ajuda a seção do DNA em diferentes áreas de expressão celular, entre outras funções. O núcleo consiste de uma matriz de membrana nuclear de duas camadas compilada de diferentes tipos de proteínas que garantem a estabilidade nuclear e facilitam a organização nuclear., Esta organização não é de modo algum estática e uma infinidade de mecanismos complicados irá mudar a expressão do DNA temporalmente e geograficamente dentro do corpo. A lâmina nuclear está sob a membrana interna do núcleo, onde vivem proteínas de andaime e proteínas de ligação à matriz. O DNA eucariótico é organizado em loops, que pode ser bastante variável em comprimento de 25 a 200 pares de base de comprimento. Dentro do código genético real do ADN, existem sequências específicas que permitem a ligação destes Marte e SARs ao longo da lâmina nuclear., Estas regiões são chamadas de “matrix attachment regions” (Marte) ou “scaffold attachment regions” (SARs) onde o DNA Está ligado à matriz ou andaime do cromossomo, e o Marte está ligado à matriz nuclear criando esses loops radiais. Estas áreas não têm uma sequência comum dentro do ADN. São de natureza constituinte ou facultativa.