Concetti Chiave
- Nei cromosomi eucariotici, il DNA è associato a proteine istoniche e non istoniche, con cinque tipi di istoni di piccole dimensioni e cariche positive.
- Gli istoni di tipo H2A, H2B, H3 e H4 avvolgono il DNA formando i nucleosomi, che rappresentano l'unità fondamentale della cromatina.
- La cromatina ha un'affinità per i coloranti, rendendola identificabile al microscopio elettronico grazie alla sua struttura a "collana di perle".
- La compattazione della cromatina avviene tramite l'impaccamento dei nucleosomi, raggiungendo uno spessore di 30 nm grazie all'azione degli istoni H1.
- La cromatina supercondensata è inattiva e poco accessibile agli enzimi, impedendo la trascrizione e la duplicazione, che richiedono uno srotolamento del DNA.
Struttura dei cromosomi eucariotici
Nei cromosomi degli eucarioti il DNA associato a proteine basiche, dette istoni, e a proteine non istoniche. Le proteine istoniche sono di piccole dimensioni ed esibiscono carica positiva dovuta a residui di arginina e lesina ; se ne conoscono cinque differenti tipi.
Funzione degli istoni e nucleosomi
Istoni di quattro diversi tipi (H2A, H2B, H3, H4), in duplice copia, fungono da rocchetti di avvolgimento del DNA e vengono definiti istoni-core.
Il complesso del DNA e delle proteine ad esso associate è definito cromatina, per la sua affinità per i coloranti.
Il DNA spiralizza in direzione sinistrorsa intorno all’ottamero di istoni per circa 165 coppie di basi, costituendo un nucleosoma, che rappresenta l'unità fondamentale della cromatina. A stabilizzare la struttura sono le cariche negative dei gruppi fosfato dell’elica del DNA, che interagiscono con le cariche positive degli istoni. Questa struttura viene comunemente definita “a collana di perle” per l’aspetto dei nucleosomi al M.E.
Compattazione della cromatina
Al microscopio elettronico è stato possibile osservare una struttura cromatinica più compatta, dovuta all’impaccamento dei nucleosomi l’uno sull’altro ad opera degli istoni H1. La fibra cromatinica, così condensata raggiunge lo spessore di 30 nm.
Il filamento di DNA subisce ancora accorciamenti e in compenso aumenti dello spessore, per il ripiegamento in anse che si estendono da un asse centrale. Questa ad anse è la struttura supercondensata tipica del cromatidio: ciascun cromosoma, consiste di una coppia ditali filamenti.
Cromosomi umani e attività cellulare
I cromosomi umani contengono da 45 a 230 milioni di basi condensate in un piccolissimo spazio.
La cromatina supercondensata non è attiva, poiché risulta poco accessibile agli enzimi catalizzatori delle attività cellulari; nella trascrizione e nella duplicazione infatti si ha lo srotolamento del DNA: i nucleosomi vengono aperti e spiazzati.
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione degli istoni nella struttura dei cromosomi eucariotici?
- Come si presenta la cromatina al microscopio elettronico?
- Perché la cromatina supercondensata non è attiva?
Gli istoni, in particolare quelli di tipo H2A, H2B, H3 e H4, fungono da rocchetti di avvolgimento del DNA, formando nucleosomi che rappresentano l'unità fondamentale della cromatina (testo).
Al microscopio elettronico, la cromatina appare come una struttura più compatta, con nucleosomi impaccati l'uno sull'altro grazie all'azione degli istoni H1, raggiungendo uno spessore di 30 nm (testo).
La cromatina supercondensata è poco accessibile agli enzimi necessari per le attività cellulari, come la trascrizione e la duplicazione, che richiedono lo srotolamento del DNA e l'apertura dei nucleosomi (testo).
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
