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3.1. CROMATINA E CROMOSSOMOS
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Biologia e Fisiologia Celular
A cromatina é uma estrutura formada pela associação não covalente entre o DNA e as
proteínas histonas. Essa associação é responsável pela condensação (compactação) do material
genético. A formação da cromatina permite que uma molécula de DNA, cuja extensão linear é de
quase 2 metros, possa ser armazenada em uma organela cujo diâmetro é de aproximadamente
10 µm. Este incrível grau de compactação possui um papel extremamente importante para as
células eucarióticas, uma vez que um volume muito maior de informação genética pode ser
armazenado, refletindo, assim, em um grau de complexidade biológica extremamente prolífico. A
condensação da cromatina, além de reduzir o volume da molécula de DNA e permitir que a
mesma seja armazenada no interior do núcleo, também é importante por controlar a expressão
gênica. É importante ressaltar que o DNA nuclear das células eucarióticas é linear, em oposição
ao DNA dos procariotos ou do DNA presente nas mitocôndrias das células eucarióticas, que
possui uma estrutura circular.
A cromatina é formada por unidades repetidas de 146 pares de bases de nucleotídeos que
envolvem um octâmero de histonas. Essas unidades são denominadas nucleossomos e a união
entre elas forma a fibra de cromatina, uma estrutura que se assemelha a um colar de pérolas,
onde as contas são os nucleossomos (figura 6.4). O DNA localizado entre dois nucleossomos é
denominado DNA de ligação.
Figura 6.4 – Esquema representando uma fibra de cromatina.
As histonas são proteínas ricas em resíduos de aminoácidos básicos na sua região aminoterminal.
As histonas que constituem o nucleossomos são denominadas histonas nucleossomais e
incluem as histonas H2, H3A, H3B e H4. A compactação da molécula de DNA deve-se à interação
entre as cadeias laterais carregadas positivamente das histonas e os grupamentos fosfatos da
molécula de DNA. Apesar de não constituir os nucleossomos, a histona H1 também é importante
para a configuração estrutural da cromatina, ao se associar à fibra de cromatina e aos próprios
nucleossomos.
O grau de condensação da cromatina pode ser regulado de diversas formas. A regulação
da condensação da cromatina é uma das formas que as células eucarióticas possuem para
controlar a expressão gênica. A condensação da cromatina é inversamente proporcional à
capacidade de transcrição gênica, ou seja, os genes só podem ser transcritos quando localizados
em regiões menos condensadas da cromatina. Duas enzimas são fundamentais no controle do
grau de condensação da cromatina. A histona acetiltransferase (HAT) é a enzima responsável
pela adição de grupamentos acetila à cadeia lateral de resíduos de lisinas nas histonas,
diminuindo a interação destas proteínas com a molécula de DNA, e promovendo, assim, a
descondensação da cromatina. A enzima histona desacetilase (HDAC), por sua vez, é