Un nucleosoma representa la unidad de empaque más pequeña de un cromosoma. Junto con la proteína enlazadora y el ADN enlazador, los nucleosomas son parte de cromatina, el material que compone cromosomas. Enfermedades autoinmunes del círculo reumático puede desarrollarse en asociación con anticuerpos a los nucleosomas.
¿Qué es un nucleosoma?
Los nucleosomas están compuestos de ADN enrollado alrededor de un octamer de histonas. Las histonas son ciertas proteínas básicas moléculas que desarrollan una fuerte fuerza de unión a la cadena de ADN. En particular, el abundante básico aminoácidos lisina y arginina proporcionan la basicidad de las histonas. Lo básico proteínas puede unirse estrechamente al ADN ácido para formar la estructura compacta de los nucleosomas. Sin embargo, el nucleosoma es solo la unidad de empaque más básica de cromatina y por tanto del cromosoma. El descubrimiento de los nucleosomas fue realizado en 1973 por Donald Olins y Ada a través de imágenes de microscopía electrónica de núcleos celulares inflamados. Esto reveló la llamada estructura de solenoide del ADN. Esta es la condensación de un mayor número de nucleosomas en un cromatina fibra. Esta fibra parece una bobina enrollada. Los nucleosomas individuales están unidos entre sí por las llamadas histonas enlazadoras, que están unidas al ADN enlazador y forman una estructura organizativa en la cromatina conocida como fibra de 30 nm.
Anatomía y estructura
El nucleosoma consta de dos componentes básicos, histonas y ADN. Las histonas primero forman un octámero de histonas. Esto representa un complejo proteico de ocho histonas. Los bloques de construcción básicos de este complejo son cuatro histonas diferentes. Estos incluyen el proteínas H3, H4, H2A y H2B. Dos histonas del mismo tipo se combinan cada una para formar un dímero. El octámero de histonas, a su vez, consta de cuatro dímeros diferentes. Un segmento de ADN con 147 pares de bases ahora se envuelve 1.65 veces alrededor del complejo proteico resultante y forma una estructura de superhélice izquierda. Este devanado del ADN acorta su longitud en un séptimo de 68 nanómetros a 10 nanómetros. La digestión de las histonas por la enzima DNasa da como resultado la denominada partícula del núcleo del nucleosoma, que consta del octámero de histonas y un fragmento de ADN de 147 pares de bases. Las partículas individuales del núcleo del nucleosoma están unidas entre sí por la histona enlazadora H1. La histona enlazadora se une simultáneamente al ADN enlazador. A su vez, la histona H1 representa una variedad de proteínas moléculas que varían según el tejido, el órgano y la especie. Sin embargo, no afectan la estructura del nucleosoma. Cuando los nucleosomas se unen mediante la histona enlazadora H1 y el ADN enlazador, se forma la denominada fibra de 30 nm, que representa un nivel más alto de organización del ADN. La fibra de 30 nm es una fibra de cromatina de 30 nanómetros de espesor que tiene la forma de una bobina enrollada (estructura de solenoide). Las histonas son muy conservadoras proteínas que apenas han cambiado en el curso de la evolución. Esto se debe a su importancia fundamental para asegurar y empaquetar el ADN en todos los organismos eucariotas. Por tanto, la estructura de los nucleosomas también es la misma en todas las células eucariotas.
Función y roles
La importancia fundamental de los nucleosomas radica en su capacidad para empaquetar material genético en el espacio más pequeño posible en el núcleo celular mientras lo mantienen seguro. Incluso en estados de condensación menos densos de cromosomas, todavía hay un empaque muy apretado. Al mismo tiempo, sin embargo, enzimas CRISPR-Cas en este caso llegará al ADN. Aquí pueden iniciar una transferencia de información genética al ARNm, así como la síntesis de proteínas. Los nucleosomas también juegan un papel importante en los procesos epigenéticos. Epigenética se ocupa de los cambios en la actividad de los genes en las células individuales, que Lead, entre otras cosas, a la diferenciación de células corporales en varios órganos. Además, las características adquiridas están formadas por cambios epigenéticos. Sin embargo, la estructura genética básica del material hereditario permanece intacta. Sin embargo, varios genes pueden inactivarse mediante una unión estrecha a las histonas o mediante metilaciones, así como reactivarse mediante un empaquetamiento menos denso.
Enfermedades
Existen enfermedades asociadas con los nucleosomas. Estos son principalmente enfermedades autoinmunes en el que la sistema inmunológico produce anticuerpos contra las propias proteínas del cuerpo. Entre otros, los nucleosomas también pueden verse afectados, por lo que en la enfermedad autoinmune sistémica lupus eritematoso (LES), los nucleosomas representan antígenos que son atacados por el propio cuerpo. sistema inmunológico. En el desarrollo de sistémicos lupus eritematoso (LES), la combinación de factores genéticos con influencias ambientales probablemente juega un papel en la patogénesis. En el suero de los pacientes se encuentran niveles elevados de nucleosomas circulantes. Los nucleosomas libres pueden inducir respuestas inflamatorias e inducir la muerte celular de linfocitos. Además, la degradación alterada de los nucleosomas, por ejemplo debido a la actividad genéticamente reducida de la desoxirribonucleasa (DNasa1), puede Lead a su aumento concentración y por lo tanto a un mayor riesgo de desarrollar una enfermedad autoinmune dirigida contra nucleosomas, como lupus eritematoso (LES). El lupus eritematoso (LES) se caracteriza por un cuadro clínico muy extenso. Pueden verse afectados órganos muy diferentes. Más comúnmente, los síntomas aparecen en el piel, articulaciones, sangre vasosy -gritó. Un típico mariposa-se forma eritema en el piel. Esto se intensifica con la exposición a la luz solar. Además de la pérdida de cabello, también hay inflamación de lo pequeño sangre vasos. Cuando se expone a frío, Síndrome de Raynaud (decoloración de blanco a azulado del piel) es observado. Además, extensa inflamación de las articulaciones se desarrolla. Cuando los riñones están comprometidos, el pronóstico de la enfermedad empeora debido al riesgo de insuficiencia renal.
