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Pretzel

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de euchromatina

A euchromatina é uma forma de cromatina que é levemente embalada – em oposição à heterocromatina, que é densamente embalada. A presença de euchromatina geralmente reflete que as células são transcricionalmente ativas, ou seja, elas estão transcrevendo ativamente o DNA para o mRNA. A euchromatina é encontrada no núcleo dos eucariotos e representa mais de 90% do genoma humano.

Estrutura da euchromatina

Antes de entender a estrutura da eucromatina, devemos compreender as diferentes maneiras pelas quais o DNA é embalado nas células.

O DNA nas células eucarióticas está organizado em complexos compreendendo genes e proteínas. Esses complexos são chamados de cromatina e existem em duas formas: euchromatina e heterocromatina. Resumidamente, a euchromatina (também conhecida como estrutura de contas em uma corda) é composta por hélices de DNA que são condensadas em intervalos em nucleossomos. Os nucleossomos são a unidade básica da cromatina e consistem em complexos embalados contendo proteínas de histonas em torno das quais o DNA é envolvido, ou seja, os nucleossomos são feitos de DNA enrolado em torno das histonas. O DNA que conecta nucleossomos é conhecido como DNA do ligante. A heterocromatina é euchromatina que tem sido mais densamente embalada em fibras de 30 nm. Durante a interfase, a heterocromatina é empacotada em estruturas mais densas – cromossomos ativos, que são ainda mais condensados em estruturas mais densas durante a mitose e a meiose – cromossomos de metfase. Uma imagem das diferentes estruturas de cromatina pode ser vista aqui:

Nesta figura, o DNA no lado esquerdo é condensado em estruturas progressivamente mais densas à medida que nos movemos para a direita, até atingirmos a conformação mais densa – o cromossomo da metafase que estamos acostumados a ver nas micrografias. Observe como o DNA de fita dupla (a primeira ilustração à esquerda) é envolvida em torno de um centro de proteínas histonas para formar nucleossomos (segunda ilustração), que por sua vez fazem parte da eucromatina ou contas em uma corda (terceira ilustração). A terceira ilustração mostra claramente por que a euchromatina também é conhecida como contas em uma corda, pois é possível apreciar o DNA do vinculador (string) que conecta os nucleossomos (contas).

As principais proteínas que formam cromatina são chamadas histonas. Octomers de histonas são montadas juntas para formar os nucleossomos: duas cópias de H2a, duas de H2B, duas de H3 e duas de H4. Cerca de 200 pares de Base de DNA estão envolvidos em torno de cada nucleossomo. É interessante Por exemplo, uma lisina 4 metilada em uma parte da histona chamada cauda de histona parece induzir a conformação da eucromatina. Esta lisina metilada 4 é, portanto, usada como marcador para eucromatina.

Função da euchromatina

Apesar de ser pesquisado ativamente, a estrutura da cromatina ainda é pouco conhecida, embora pareça que o ciclo em que a célula está em certa época determina a estrutura da cromatina. Não é de surpreender que a estrutura da euchromatina fornece dicas sobre sua função e por que ela está presente nas células transcricionalmente ativas. Como mencionado acima, a euchromatina também é chamada de contas em uma corda devido à semelhança entre um colar de contas conectadas através de uma corda e os nucleossomos conectados através do DNA do ligante. Nesta conformação, a euchromatina está solta e, consequentemente, deixa o DNA do ligante exposto para que possa ser transcrito; Dessa forma, polimerases de RNA e DNA, bem como outras proteínas, podem acessar o DNA. Devido à sua estrutura solta, a euchromatina é difícil de ver sob um microscópio e aparece levemente quando manchada – em contraste com a heterocromatina facilmente visível, que é densamente embalada.

Foi levantada a hipótese de que a regulação da estrutura da cromatina é uma maneira de controlar a expressão gênica. Acredita -se que a estrutura eucromática esteja presente quando os genes são ativados, ou seja, quando estão sendo transcritos ativamente, enquanto a estrutura heterocromática está presente quando os genes são desligados ou inativos. Em outras palavras, como a eucromatina está presente nas células transcricionalmente ativas devido à acessibilidade ao DNA, a dobra na heterocromatina pode ser uma maneira de regular a transcrição, impedindo o acesso de RNA polimerases e outras proteínas reguladoras para o DNA. Nesta linha, os genes de limpeza, por exemplo, estão sempre na conformação eucromática porque precisam ser constantemente replicados e transcritos para manter a atividade funcional e a sobrevivência das células.

Euchromatina em procariontes e alguns eucariotos

Embora os procariontes tenham um mecanismo diferente para condensar o DNA, sua estrutura embalada se assemelha à da eucromatina. Portanto, acredita -se que a heterocromatina – a cromatina densamente embalada – evoluiu posteriormente, possivelmente junto com o núcleo, para regular a expressão gênica e gerenciar grandes quantidades – cordas longas – de material genético.

Enquanto o DNA na maioria das células eucarióticas é embalado conforme descrito, existem outros eucariotos que não estão em conformidade com essa organização. Entre estes estão os glóbulos vermelhos aviários e as células de esperma móvel (espermatozóides), as quais contêm cromatina em conformações mais densamente embaladas do que a maioria dos eucariotos.

Questionário

1. Como a mudança entre as conformações distintas da cromatina é alcançada? A. através da acetilação das histonas B. através da fsoforilação das histonas C. através da metilação das histonas D. A e B E. A e C

Resposta à pergunta nº 1

E está correto. A cromatina muda entre euchromatina e heterocromatina através da acetilação e metilação das histonas, geralmente ocorrendo na cauda da histona.

2. Por que o DNA está frouxamente embalado na euchromatina? A. para que o DNA possa ser facilmente acessível para ser replicado e transcrito. B. Para ativar a divisão celular. C. para que o RNA possa ser traduzido em proteínas. D. para que as histonas possam acessar os nucleossomos.

Resposta à pergunta nº 2

A está correto. Ao expor o DNA, as polimerases e outras proteínas têm acesso e podem replicar e transcrever o material genético.

3. Quais são as contas e a corda na euchromatina? R. As contas são as polimerases de RNA e a corda é o DNA. B. As contas são as histonas e a corda é o DNA. C. As contas são os nucleossomos e a corda é o DNA. D. As contas são as polimerases de RNA e a corda é o RNA.

Resposta à pergunta nº 3

C está correto. Os nucleossomos são complexos feitos de histonas em torno do qual o DNA é envolvido. A ligação entre os nucleossomos é o DNA, também chamado de DNA do vinculador.

Referências

  • Allis, C.D. & Jenuwein, T. (2016). As características moleculares do controle epigenético. Nature Reviews Genetics 17, 487-500.

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