Tema_3

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Tema 3
Organización del DNA en los cromosomas
Cromosomas virales y procarióticos
Cromosomas eucarióticos
Organización estructural de genomas eucarióticos
Empaquetamiento del DNA
Empaquetamiento del DNA
Genomas virales
Los genomas virales están formados por una 
molécula de DNA o RNA que puede ser de 
cadena sencilla o de doble cadena.
El cromosoma de los virus está fuertemente 
empaquetado dentro de las cápsidas y es 
funcionalmente inerte.
Cromosomas procarióticos
Los cromosomas bacterianos están formados por 
una molécula de DNA de doble cadena compactada 
en una estructura que se denomina nucleoide.
Hay varios niveles de organización de la 
cromatina:
•Nucleosomas
•Estructura de solenoide (fibra 
helicoidal)
•Fibra de cromatina
Cromosomas eucarióticos
El DNA de eucariotas se asocia a proteínas 
para formar una estructura que se llama 
cromatina.
En función del grado de condensación y de 
la actividad transcripcional se pueden 
distinguir dos tipos de cromatina:
•Eucromatina
•Heterocromatina
Las proteínas asociadas a la cromatina son:
•Histonas (protaminas en 
espermatozoides)
•Proteínas no histonas
Cromosomas eucarióticos
Cuando se aísla cromatina del núcleo de una célula 
y se observa al microscopio tiene el aspecto de un 
“collar de cuentas”.
Cromosomas eucarióticos
El nucleosoma está compuesto por un octámero de histonas (H2A, H2B, H3 y H4) alrededor del cual 
se enrollan dos (1,65) vueltas de DNA.
H2A
H2B
H3
H473 pb
Cromosomas eucarióticos
Los nucleosomas se pliegan sobre sí mismos para formar una estructura densamente empaquetada con 
forma de solenoide que tiene 30nm de grosor.
Cromosomas eucarióticos
Investigaciones recientes han puesto de manifiesto 
que una estructura helicoidal de enrollamiento de 
los nucleosomas es más adecuada que el 
solenoide.
Science, 306. 2004
Cromosomas eucarióticos
La fibra de 30 nm constituida por los nucleosomas empaquetados se pliega formando bucles sobre un 
armazón de proteínas no histonas dando lugar a la fibra de cromatina (300 nm).
Cromosomas eucarióticos
La fibra de cromatina sufre un enrollamiento 
helicoidal para formar la estructura que se observa 
en metafase: la cromátida (700 nm)
Cromosomas eucarióticos
Centrómeros y Telómeros
• Perpetuar el material hereditario durante el desarrollo de un individuo, a través de la 
mitosis celular
• Redistribuir el material hereditario entre generaciones sucesivas, a través de la 
meiosis celular
Los cromosomas tienen dos funciones biológicas fundamentales:
Las funciones de los cromosomas dependen de tres clases de elementos del DNA:
Los centrómeros
Los telómeros
Los orígenes de replicación
Centrómeros y Telómeros
Los centrómeros son elementos CIS responsables de la segregación de los cromosomas durante la 
división celular. La región mínima funcional del centrómero se denomina región CEN. 
Los cinetocoros se forman a ambos lados del 
centrómero (uno por cada cromátida) y 
representan puntos de anclaje entre los 
centrómeros y los polos del huso.
Centrómeros
Los cromosomas acéntricos (sin centrómero) no son 
capaces de anclarse a los microtúbulos del huso mitótico 
y, por lo tanto, segregan de forma incorrecta.
Centrómeros
•Mantener la integridad estructural de los cromosomas
•Asegurar la replicación adecuada de los extremos de los cromosomas
•Pueden estar implicados en el establecimiento de la estructura tridimensional del núcleo y en 
el apareamiento de los cromosomas
Los telómeros son elementos genéticos que están en los extremos de cada cromátida y que consisten 
en largas secuencias de copias repetidas en tándem de TTAGGG (DNA minisatélite). En el extremo 3’ 
del telómero hay una secuencia monocatenaria no emparejada.
Las funciones de los telómeros son:
Telómeros
Territorios cromosómicos
Meaburn y Misteli, Nature, 2007
Los cromosomas eucarióticos están 
ordenados y confinados a regiones 
concretas dentro del núcleo celular que 
se denominan territorios cromosómicos.
Esta organización espacial puede tener 
implicaciones en la regulación funcional 
y la estabilidad del genoma.
Territorios cromosómicos
Meaburn y Misteli, Nature, 2007
Organización estructural de genomas eucarióticos
secuencia
única
DNA
repetitivo
DNA repetitivo
Organización estructural de genomas eucarióticos