El documento describe la organización del ADN en los cromosomas. Explica que el ADN viral y procariota se empaqueta fuertemente, mientras que el ADN eucariota forma cromatina asociada a proteínas. El ADN eucariota se organiza en niveles crecientes de complejidad, desde nucleosomas hasta cromosomas individuales. Los cromosomas eucarióticos contienen centrómeros y telómeros que cumplen funciones importantes durante la división celular.

1. Tema 3
Organización del DNA en los cromosomas
Cromosomas virales y procarióticos
Cromosomas eucarióticos
Organización estructural de genomas eucarióticos

2. Empaquetamiento del DNA

3. Empaquetamiento del DNA

4. 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.

5. Cromosomas procarióticos
Los cromosomas bacterianos están formados por
una molécula de DNA de doble cadena compactada
en una estructura que se denomina nucleoide.

6. 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
Hay varios niveles de organización de la
cromatina:
•Nucleosomas
•Estructura de solenoide (fibra
helicoidal)
•Fibra de cromatina

7. Cromosomas eucarióticos
Cuando se aísla cromatina del núcleo de una célula
y se observa al microscopio tiene el aspecto de un
“collar de cuentas”.

8. 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.

9. Cromosomas eucarióticos
H3
73 pb H4
H2A
H2B

10. Cromosomas eucarióticos
Los nucleosomas se pliegan sobre sí mismos para formar una estructura densamente empaquetada con
forma de solenoide que tiene 30nm de grosor.

11. 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

12. 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).

13. Cromosomas eucarióticos
La fibra de cromatina sufre un enrollamiento
helicoidal para formar la estructura que se observa
en metafase: la cromátida (700 nm)

14. Centrómeros y Telómeros
Los cromosomas tienen dos funciones biológicas fundamentales:
• 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
Las funciones de los cromosomas dependen de tres clases de elementos del DNA:
Los centrómeros
Los telómeros
Los orígenes de replicación

15. Centrómeros y Telómeros

16. Centrómeros
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.

17. 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.

18. Telómeros
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:
• 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

19. Territorios cromosómicos
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.
Meaburn y Misteli, Nature, 2007

20. Territorios cromosómicos
Meaburn y Misteli, Nature, 2007

21. Organización estructural de genomas eucarióticos
secuencia DNA
única repetitivo

22. Organización estructural de genomas eucarióticos
DNA repetitivo