Estructura del cromosoma en el ciclo celular, empaqueamiento y reorganizacion del material genético

1. Estructura del
cromosoma
metafásico

2. Ciclo celular

3. Fase M

5. Cromosoma
● El cromosoma es la
unidad estructural muy
bien diferenciada que se
ha llegado a considerar
un orgánulo debido a su
tamaño, complejidad
funcional y estructural

6. Telómero: provee estabilidad
al cromosoma
cromátide
Brazo q
Brazo p
Centrómero:
Mantiene
unidas las
cromátides

7. cinetocoro
Es el punto de anclaje de los microtúbulos del huso;
los telómeros son los extremos estabilizadores de
un cromosoma; los orígenes de replicación son los
sitios en donde comienza la síntesis del DNA

8. Telómero
● En los humanos:
sujetos a un complejo
de 6 proteínas llamado
shelterina o complejo
protector , compuesto
por TRF1 y TRF2 que a
su vez interactúan con
RAP1, TIN2, TPP1 y
POT1 para asociarse al
ADN telomérico de
doble y simple cadena

9. Tipos dependiendo de la posición del centrómero
● Telocéntrico
● Submetacéntrico
● Acrocéntrico
● metacéntrico

10. Cromosoma metafásico
● Los cromosomas establecen la
máxima condensación de la
cromatina para poder pasar a la
anafase.
● elevada compactación y reducción
del tamaño cromosómico impide
que se puedan enredar entre ellos,
o romperse.
● cada cromosoma está constituido
por una única molécula de DNA
que va rellenando secuencialmente
la cromátide del cromosoma
metafásico.

11. ● elemento flexible pero resistente
mecánicamente.
● rigidez muy inferior a la de las
proteínas y el DNA que lo
constituyen.
● indispensable para soportar las
tensiones desarrolladas en el
huso mitótico durante la
segregación cromosómica.

12. Modelos
cromosómicos
metafásicos

13. modelos basados en un scaffold proteico
● basado en la idea de que en el interior del cromosoma
metafásico existe una estructura rígida. 1979.
● Se realizaron estudios donde se desnaturalizaron los
cromosomas con la presencia de EDTA. O bien se les
eliminaban las histonas.
● propusieron que el cromosoma metafásico estaba
compuesto por un sistema de lazos, con la fibra de
cromatina como unidad básica de plegamiento.

14. ● estos lazos contienen entre 50 y 100 kbde DNA y forman
estructuras de 250 nm del núcleo al exterior de la
cromátide.
● Los lazos de 250 nm se plegarían helicoidalmente hasta
formar las cromátides metafásicas.
● Según este modelo, las lazadas de cromatina se
anclarían alscaffold proteico por regiones de DNA
concretas ricas en A+T.
● elscaffoldestabacompuesto, mayoritariamente, por dos
proteínas que clásicamente se denominaronla ScI y la
ScII.

15. Modelo de plegamiento helicoidal
● Fibras de 30- 40nm
como unidad de
plegado
● Plegamiento
helicoidal de la fibra
de cromatina dando
como fibra de orden
superior de 150-300
nm de diámetro
● Plantas y animales

16. Modelo de plegado jerárquico
● Este modelo está basado en el plegamiento jerárquico
y sucesivo desde la fibra de collar de perlas (10 nm)
hasta la formación de cromátides
● Tiene en cuenta el papel dinámico de las proteínas
supuestamente implicadas en la formación de scaffold
● Los primeros resultados proceden de estudios de
microscopía electrónica de cromosomas parcialmente
desestructurados.
● Los estudios revelaban la existencia de diferentes
dominios estructurales

17. ● Estudios posteriores de cromosomas
interfásicos permitieron observar diversas
agrupaciones cromatínicas.
● Finalmente, basándose en sus resultados
microscópicos, en los resultados de dinámica
de la topoisomera IIα y las condensinas
propusieron un modelo para el cromosoma
metafísico

18. Modelos basados en cromómeros
● Otro modelo de condensación de los cromosomas
se basa en estructuras discretas
● Ese fenómeno fue observado durante los procesos
de condensación de los cromosomas en la profase
temprana
● Posteriormente Cook realizó el primer modelo
cromosómico basado en cromómeros, que al
agregarse formarían una estructura cilíndrica

19. ● Posteriormente a este trabajo, se publicó otro
posible modelo para la estructura del
cromosoma metafásica basado en
cromómeros En este caso el modelo se
fundamenta en la formación de lazos de
cromatina a partir de la fibra solenoidal.
● Estos cromómeros se unirían a través de
unas proteínas de unión específicas a una
matriz proteica dinámica axial.

20. Modelos basados en propiedades dinámicas
● El desarrollo de técnicas de estudio
de molécula unida ha supuesto un
gran avance para el estudio de las
propiedades mecánicas de
estructuras aisladas.
● Gracias a esta técnica se han podido
estudiar las propiedades mecánicas
del cromosoma.

21. Modelo de network de cromatina o modelo de
estructura reticular
● Basado en el comportamiento
elástico de los cromosomas
mitóticos sometidos a una tensión
mecánica con ayuda de
micropipetas.
● se inició como un estudio de
stretching de cromosomas.
● Los cromosomas podían
extenderse de forma reversible
hasta 10 veces su tamaño

22. Modelo de network de cromatina o modelo de
estructura reticular
● Determinaron que al variar las
condiciones iónicas los
cromosomas podían
hipercondensar y descondensar
rápidamente y de forma
reversible.
● Los factores electrostáticos son
fundamentales en los mecanismos
de condensación de la cromatina.
● Experimentos adicionales
mostraban como como 1/3 del
volumen del cromosoma esta
ocupado por agua.

23. Modelo de network de cromatina o modelo de
estructura reticular
● Poirier y Marko en 2002 realizaron
nuevos estudios con la misma
metodología en la que se sometió
a cromosomas de tirón a
digestiones con nucleasa
mitocondrial y enzimas de
restricción.

24. Modelo mixto
● Propuesto por Houchmandzadher y
Dimitrov (1999) y revisado por
Woodcock y Dimitriv (2001)
● Basado en el estudio de las
propiedades mecánicas de
cromosomas formados a partir de
extractos de Xenopus laevis
● Los autores proponen un modelo en el
cual el cromosoma mitótico estaría
constituido en base a un delgado eje
proteico elástico y deformable

25. Referencias
1. Benjamin A. P. Genética un enfoque conceptual. 2th. Ed. Buenos Aires, Madrid: Editorial Mesdica
Panamericana;
2. 1.Isac G.O. Joan R. D. estructura y propiedades de las placas de cromatina en los cromosomas
metafásicos: Estudio mediante técnicas de microscopia TEM, FAM y espectroscopía de fuerza atómica.
Universidad Autónoma de Barcelona. Uab.cat. [citado el 14 de junio de 2021]. Disponible en
https://ddd.uab.cat/pub/tesis/2011/hdl_10803_3631/igo1de1.pdf
3. Mengual Gómez DL, Armando RG, Farina HG, Gómez DE. TELOMERASA Y TELÓMERO: SU
ESTRUCTURA Y DINÁMICA EN SALUD Y ENFERMEDAD [Internet]. Medicinabuenosaires.com. [citado
el 14 de junio de 2021]. Disponible en: http://medicinabuenosaires.com/revistas/vol74-14/n1/69-76-
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4. Elementos estructurales de la cromatina en los cromosomas mitóticos. Juan Manuel Caravaca Guasch.
Universidad Autónoma de Barcelona. Departamento de bioquímica y bilogía molecular. [citsdo el 13 de
junio de 2021. Disponible
en: https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/3520/jmcg1de3.pdf?sequence=1