Cromatina se trata de um complexo de proteínas e DNA presente no núcleo das células eucarióticas. Ela é responsável por organizar, compactar e regular os processos de expressão gênica.
O que é a cromatina
A cromatina é uma estrutura dinâmica e muito organizada composta pelo DNA, por proteínas histonas e por diversas enzimas que catalisam as reações de modificação das histonas. Ela fica no núcleo das células eucarióticas, envolvendo os cromossomos e possibilitando que a célula acesse e use as informações estão no DNA.
Histonas e nucleossomos
As histonas são proteínas básicas que autuam na compactação e organização do DNA no núcleo. Elas se unem ao DNA e formam estruturas chamadas de nucleossomos, que se tratam de um octâmero de histonas em volta do qual o DNA se enrola na forma de espiral.
Os nucleossomos se tratam das unidades básicas da cromatina, se ligando uns aos outros por meio de segmentos de DNA não compactados. Como resultado, se tem um fio de contas (a cromatina é um conjunto desses fios).
Eucromatina e heterocromatina
A cromatina se divide em duas categorias, sendo: eucromatina e heterocromatina.
No caso da eucromatina, ela é uma forma menos compacta de cromatina. Nela o DNA é acessível para a maquinaria celular que se dá na transcrição e tradução dos genes. Ela é costuma ser encontrada nas regiões dos cromossomos ativamente quais estejam sendo transcritas.
Enquanto a heterocromatina se configura numa forma altamente compacta de cromatina. Nela o DNA é menos acessível para a maquinaria celular. Ela tende a ser encontrada nas regiões dos cromossomos onde não estejam ativamente sendo transcritas ou que sejam importantes considerando sua estrutura.
A heterocromatina é dividida em duas categorias: a heterocromatina constitutiva (sempre estando compactada) e a facultativa (a qual pode ser tornar compactada devido a sinais celulares específicos).
Epigenética e modificação das histonas
As modificações pós-traducionais das histonas são de suma importância para a organizar a cromatina. Mas sua essencialidade se dá ainda para a regulação da expressão gênica. E as modificações que mais ocorrem incluem: fosforilação, acetilação e ubiquitinação das histonas.
A acetilação das histonas, por exemplo, atua diminuindo a carga elétrica das proteínas e relaxa a compactação da cromatina, possibilitando que o DNA se torne mais acessível à maquinaria celular de transcrição.
Enquanto isso, a fosforilação das histonas teria efeitos na compactação da cromatina e na atividade de algumas enzimas que interagem com as histonas. A ubiquitinação das histonas, por fim, levaria à degradação das proteínas e à remoção da cromatina de determinadas regiões do DNA. Ela se caracteriza num mecanismo biológico essencial.
O código de histonas
As alterações das histonas passam por regulação por um “código de histonas“, que se trata de marcações químicas específicas nas histonas. As proteínas reguladoras podem ler tais códigos, que contribuem para a determinação da ativação ou desativação de um gene.
A combinação das modificações nas histonas varia segundo cada tipo celular. A mesma possui ligação direta com o padrão de expressão gênica.
Transcrição, tradução e recombinação
A cromatina é fundamental para controlar a expressão gênica, onde está compreendia: a transcrição do DNA em RNA e também a tradução do RNA em proteínas.
Quando ocorre a transcrição, a maquinaria celular de transcrição deve acessar as informações genéticas do DNA. Essas informações estão ali presentes numa forma compactada pela cromatina. A organização da cromatina afetaria a eficiência da transcrição, o que faria alguns genes serem menos ou mais acessíveis para a maquinaria celular.
A cromatina ainda é algo essencial para a recombinação genética, que é o processo onde segmentos de DNA são trocados entre cromossomos homólogos quando ocorre a meiose.
O processo de recombinação genética é importante para a gerar diversidade genética e manutenção da estabilidade genética pelas gerações. A organização da cromatina afetaria também a eficiência da recombinação genética, o que faria com que determinadas regiões do DNA fossem mais ou menos propensas à troca de segmentos.
Genética e enzimas
São diversas enzimas que atuam na organização da cromatina. Essas enzimas catalisam as modificações das histonas. Mas se existem alterações nas atividades delas enzimas, isso poderia causar distúrbios genéticos e doenças, como é o caso do câncer.
Essas enzimas são cruciais para a regulação da expressão gênica, mas também na manutenção da integridade do genoma.
Genoma e cromossomos
O genoma é o nome do conjunto completo de informações genéticas que há num organismo. Nos seres humanos, o genoma possui entre 20.000 a 25.000 genes, os quais são organizados em 23 pares de cromossomos. Cada cromossomo dispor de um único pedaço de DNA, sendo muito bem organizado pela cromatina.
Cromatina sexual
Cromatina sexual ou Corpúsculo de Barr, se trata de uma estrutura presente nas células dos mamíferos. Por meio dela se consegue identificar o sexo de uma pessoa ou animal.
É comum que nos mamíferos fêmeas haja dois cromossomos X, já os machos possuem um X e um Y. E a cromatina sexual se caracteriza por um dos cromossomos da fêmea que é condensado, ao contrário dos mamíferos machos, que não contam então com a cromatina sexual (a não ser naquelas pessoas que tenham Síndrome de Klinefelter).
SOUSA, Priscila. (14 de Maio de 2023). Cromatina - O que é, conceito e definição. Conceito.de. https://conceito.de/cromatina