Durante la división celular, cada cromosoma en metafase contiene una única molécula de ADN enormemente larga que se asocia con 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 previaEstudios realizados por investigadores del Laboratorio de Cromatina que dirige el profesor Joan-Ramon Daban Unidad de Biociencias del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UAB mostraron de forma inesperada que la cromatina de los cromosomas en metafase se pliega en placas multicapa. Este descubrimiento dio lugar a la propuesta delmodelo de placa delgada, en el que se considera que los cromosomas están formados por muchas capas apiladas de cromatina orientadas perpendicularmente al eje del cromosoma. Recientemente se demostró que esta organización puede justificar la forma cilíndrica alargada y las propiedades mecánicas de los cromosomas.
Imágenes obtenidas en muchos laboratorios con diferentes técnicas citogenéticas han sido utilizadas por el Dr. Daban para investigar la estructura interna de los cromosomas. Se ha medido el ángulo de orientación de las bandas G y R con respecto al eje del cromosoma; los valores medios obtenidospara este rango de ángulo 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 del cromosoma. 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 de aproximadamente 90o. Las superficies de conexión observadas en las translocaciones cromosómicas que ocurren en diferentes carcinomas y mal hematológicolas ignancias también son planas;los valores medios del ángulo de orientación de estas superficies en las translocaciones analizadas mediante técnicas multicolores SKY y M-FISH oscilan entre 90o y 92o.
Todas estas observaciones imponen restricciones geométricas que deben ser consideradas para la validación de modelos de organización de cromatina en cromosomas en 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 pueden explicarse 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 de enfermedades hereditarias.enfermedades y cánceres. El trabajo ha sido publicado en la revista multidisciplinar Informes científicos de Nature Publishing Group.
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Materiales proporcionados por Universitat Autonoma de Barcelona . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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