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La temperatura necesaria para conseguir el 50% de la des- naturalización es conocida como temperatura de fusión (Tm). 8.4.4 Empaquetamiento del ADN en los cromosomas El ADN del núcleo de las células eucarióticas presenta una organización estructural compleja, en la que participa un con- junto de proteínas diferentes que interaccionan con las cadenas lineales de ADN para formar la cromatina. La estructura de la cromatina es variable, pudiendo encontrarse en estados poco compactos en forma de fibras delgadas (10 nm de grosor) o en otros más empaquetados, como el que presentan los cromoso- mas durante la metafase, pasando por una serie de niveles estructurales de organización intermedios. La cromatina está formada por ADN y proteínas en can- tidades aproximadamente equivalentes, siendo las histonas las proteínas que más abundan en la misma (Recuadro 8-2 y Fig. 8-13). Las histonas son proteínas de bajo peso molecu- 126 | Estructuras y funciones de las biomoléculas Figura 8-12. Desnaturalización y renaturalización del ADN. Transición desde estructuras bicatenarias a monocatenarias, pasando por estructuras intermedias. Desnaturalización Renaturalización Calor NaOH Enfriar Recuadro 8-2. PAPEL FUNCIONAL DE LAS MODIFICACIONES COVALENTES DE LAS HISTONAS Las características estructurales de las histonas son muy importantes para su asociación para formar el octámero de histonas y para interaccionar con el ADN, dentro de los nucleosomas de la fibra de cromatina. La estructura de la cromatina, a su vez, está influenciada por su interac- ción con otras proteínas estructurales de tipo no-histona y con proteínas activado- ras y represoras que participan en el con- trol de la actividad de los genes (véase el Cap. 23). Las histonas H2A y H2B tienen estructuras muy parecidas, presentando un dominio central globular y dominios C y N terminal poco estructurados, siendo este último muy rico en aminoá- cidos básicos (lisina y arginina) y donde se concentra, por tanto, la carga positiva de la proteína. Las histonas H3 y H4 poseen estructuras similares a las ante- riores, pero con dominios C terminales más cortos (Fig. 8.13a). Las histonas H3 y H4 forman un tetrámero con el que interaccionan dos dímeros de H2A.H2B. para formar el octámero, del que sobresalen las colas amino terminales (Fig. 8-13a). En los dominios N-terminales es donde se encuentran los residuos que pueden ser modificados covalentemente para dar lugar a las formas fosforiladas, metila- das y acetiladas de las histonas, en las que se disminuye de manera sustancial la carga positiva. Esta alteración de la carga positiva de las histonas puede afectar a su interacción con la molécula de ADN. Los dominios C-terminales de H2A y H2B se modifican por ubiquiti- nación. (Fig. 8.13b). La modificación covalente de las histonas influye en la condensación y función de la croma- tina. Figura 8-13. Estructuras de las histonas. a) Esquema de las cadenas de las his- tonas y su interacción para formar dímeros, tetrámeros y octámeros. b) Modificación covalente de las histonas: P (fosforilación), A (acetilación), M (metilación) y Q (ubiquitinación). N N C C H2A H2B N C C N + + + + + + + + N C + + + C + + + H3 H4 N N N N N N N N N N N N N ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + + + + + Dímero H2A-H2B Tetrámero H3-H4 Octámero H2A H2B H3 H4 P P P P A A A A AA A AA AAU M U a) b) 08 Capitulo 08 8/4/05 10:00 Página 126 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO SECCIÓN II: ESTRUCTURAS Y FUNCIONES DE LAS BIOMOLÉCULAS 8. ÁCIDOS NUCLEICOS 8.4 ESTRUCTURA DEL ADN 8.4.4 Empaquetamiento del ADN en los cromosomas
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