La cromatina es la forma en la que se presenta el ADN en el núcleo celular. La sustancia de base de los cromosomas eucarióticos y que corresponde a la asociación de ADN, ARN y proteínas que se encuentran en el núcleo interfásico de las células eucariotas y que constituye el genoma de dichas células. Es decir, la sustancia que forma un cromosoma. Y, aunque la cromatina consiste en la combinación de ADN con proteínas, es en realidad el ADN el que lleva consigo las instrucciones genéticas de la célula. Respecto a las proteínas la mayoría de las que componen la cromatina son las histonas, las cuales ayudan a empaquetar el ADN en una forma compacta que cabe dentro del núcleo celular.
Las unidades básicas de la cromatina son los nucleosomas, que se encuentran formados por aproximadamente 146 pares de bases de longitud asociados a un complejo específico de ocho histonas nucleosómicas. Entre cada una de las asociaciones de ADN e histonas existe un ADN libre conocido como ADN espaciador y que cuenta a su vez con una longitud variable entre 0 y 80 pares de nucleótidos y que garantiza flexibilidad a la fibra de cromatina. Pero hay que diferenciar bien entre:
- el nucleoplasma, rodeado por la envuelta nuclear y que contiene la cromatina, la cual se puede considerar como el ADN más todas las moléculas relacionadas con su organización.
El ADN no se encuentra libre en el núcleo sino asociado a proteínas como las histonas y a otras proteínas implicadas en su procesamiento formando en conjunto la cromatina. Este está formado por cuatro desoxirribonucleótidos, abreviado como nucleótidos.
- los nucleótidos, que no sólo están en el ADN, sino que pueden estar formando parte de otras moléculas con funciones totalmente diferentes. Cada nucleótido contiene una sucesión de tres componentes: base, pentosa y grupo fosfato.
El ADN, por su parte, debe ser accesible muy rápidamente para permitir su interacción con las maquinarias proteicas que regulan las funciones de la cromatina para la:
- replicación
- reparación
- recombinación
Por lo tanto, la organización dinámica de la cromatina tiene influencia, de manera potencial, sobre todas las funciones del genoma. La unidad fundamental de la cromatina, denominada nucleosoma, está compuesta de ADN e histonas. Esta estructura es la base del primer nivel de compactación del ADN en el núcleo. Los nucleosomas se encuentran separados de manera regular a lo largo del genoma para formar un nucleofilamento que puede adoptar niveles superiores de compactación, resultando finalmente en el cromosoma metafásico, que representa el nivel máximo de esta compactación. Dentro del núcleo en interfase, la cromatina se organiza en territorios funcionales.
La cromatina se puede encontrar en dos formas:
- heterocromatina: forma inactiva condensada y localizada sobre todo en la periferia del núcleo que se tiñe fuertemente con las coloraciones.
- eucromatina: forma de la cromatina ligeramente compactada con una gran concentración de genes, forma activa, está formada por una fibra de un diámetro que corresponde al del nucleosoma.
La cromatina es una estructura compleja que se encuentra dentro del núcleo de las células eucariotas, como las células animales y vegetales. Cumple varias funciones esenciales en el núcleo celular, especialmente en relación con el empaquetamiento y regulación de la expresión génica.
1. Empaquetamiento del ADN: la principal función de la cromatina es empaquetar el largo y delgado ADN en un espacio compacto dentro del núcleo celular. El ADN debe empaquetarse de manera eficiente para que quepa en el núcleo, que es relativamente pequeño en comparación con la longitud total del ADN de una célula.
2. Regulación de la expresión génica: la cromatina juega un papel crucial en la regulación de qué genes se expresan y en qué cantidad en una célula en particular. Esto se logra a través de modificaciones químicas en las histonas (proteínas alrededor de las cuales se enrolla el ADN), como acetilación, metilación, fosforilación, entre otras. Estas modificaciones pueden activar o silenciar la expresión génica al cambiar la estructura de la cromatina y afectar la accesibilidad del ADN a los factores de transcripción y otros reguladores génicos.
3. División celular: durante la división celular, la cromatina se condensa aún más para formar cromosomas visibles. Esto asegura que el ADN se distribuya de manera uniforme entre las células hijas durante la mitosis y la meiosis.
4. Protección del ADN: la cromatina protege al ADN de daños físicos y químicos al envolverlo alrededor de las histonas y formar una estructura compacta. Esto ayuda a prevenir roturas y mutaciones en el ADN.
5. Facilita la replicación y reparación del ADN: durante la replicación del ADN, la cromatina debe desenrollarse y abrirse para permitir que las enzimas de replicación accedan al ADN y copien la información genética. También juega un papel en la reparación del ADN, al permitir el acceso de enzimas reparadoras a las regiones dañadas.
