La organización del ADN empaquetado en los cromosomas durante la división celular ha sido muy difícil de estudiar experimentalmente. Investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona han descubierto que la estructura de las translocaciones en las células cancerosas muestra que los cromosomas están formados por placas delgadas de cromatina.
Durante la división celular, cada cromosoma metafásico contiene una sola molécula de ADN enormemente larga que está asociada con las proteínas histonas y forma un filamento de cromatina largo con muchos nucleosomas. Los modelos cromosómicos actuales consideran que la cromatina se pliega formando bucles o redes irregulares. Sin embargo, microscopía previaLos estudios realizados por investigadores del Laboratorio de Cromatina dirigidos por el profesor Joan-Ramon Daban Unidad de Biociencias del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, UAB mostraron inesperadamente que la cromatina de los cromosomas de metafase se pliega en placas multicapa. Este descubrimiento llevó a la propuesta demodelo de placa delgada, en el que se considera que los cromosomas están formados por muchas capas apiladas de cromatina orientadas perpendicularmente al eje cromosómico. Recientemente se demostró que esta organización puede justificar la forma cilíndrica alargada y las propiedades mecánicas de los cromosomas.
El Dr. Daban ha utilizado las imágenes obtenidas en muchos laboratorios con diferentes técnicas citogenéticas para investigar la estructura interna de los cromosomas. Se midió el ángulo de orientación de las bandas G y R con respecto al eje cromosómico; se obtuvieron los valores medios obtenidospara este ángulo varía de 88o a 91o. Esta orientación ortogonal se observa incluso para las bandas más delgadas. Las subbandas producidas por la división mecánica de las bandas originales y las bandas de replicación delgadas también son perpendiculares al eje cromosómico. Estos resultados indican que enLas bandas de tres dimensiones son estructuras en forma de disco que pueden ser muy delgadas y que tramos cortos de ADN pueden ocupar completamente la sección transversal del cromosoma. Además, en los intercambios de cromátidas hermanas, las superficies de conexión resultantes son planas y el ángulo de orientación observado de estas superficieses aproximadamente 90o. Las superficies de conexión observadas en las translocaciones cromosómicas que ocurren en diferentes carcinomas y mal hematológicoslas inflamaciones también son planas;Los valores medios del ángulo de orientación de estas superficies en las translocaciones analizadas utilizando técnicas multicolores SKY y M-FISH varían de 90o a 92o.
Todas estas observaciones imponen restricciones geométricas que deben considerarse para la validación de modelos para la organización de la cromatina en cromosomas de metafase. Los modelos basados en bucles de cromatina y redes irregulares no son compatibles con estas restricciones. La orientación ortogonal y la geometría plana de las superficies de conexión enLas translocaciones cromosómicas se pueden explicar fácilmente si los cromosomas están formados por capas delgadas de cromatina apiladas. Este modelo multilaminar también es compatible con la orientación ortogonal de las bandas, con la existencia de bandas delgadas y con la división de bandas producida por el estiramiento de los cromosomas.
Este trabajo ha construido un puente entre la biología estructural y la citogenética. Los resultados de esta investigación son útiles para comprender la organización tridimensional del ADN en el cromosoma y la base estructural de los métodos citogenéticos utilizados para el diagnóstico hereditario.enfermedades y cánceres. El trabajo ha sido publicado en la revista multidisciplinaria Informes científicos de Nature Publishing Group.
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Materiales proporcionado por Universitat Autònoma de Barcelona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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