O que são nucleossomos?

Os nucleossomos são as partículas do DNA responsáveis ​​pela compactação e transcrição e também podem levar informações hereditárias. Cada nucleossomo tem aproximadamente 10 nm de diâmetro e consiste em filamentos de DNA enrolados em espiral em torno de um núcleo de proteína simples chamado histona. Os nucleossomos estão localizados no núcleo de uma célula e, quando ligados ao DNA, formam uma das sete formas de cromatina.

Quando os nucleossomos se ligam às cadeias de DNA como subunidades repetidas, a estrutura se assemelha a uma "cadeia de contas". Enquanto nesta forma, o DNA está passando por uma transcrição ativa, o processo pelo qual o DNA é convertido em RNA. O DNA não é convertido diretamente em proteínas, a fim de evitar erros e contaminação.

A estrutura do nucleossomo é centralizada em torno da proteína histona. A histona é uma proteína simples com altas concentrações de aminoácidos, que são os blocos básicos dos genes. Cada núcleo de histona contém pares de cada um dos quatro tipos de proteínas de histona, que formam o octômero de histona. Ao redor do octômero de histonas, envolvem 146 pares de bases de DNA em sua forma superélica, formando juntos o nucleossomo.

Os nucleossomos são o "empacotamento" do DNA no núcleo de uma célula, e a estrutura de assinatura é o que determina a acessibilidade do DNA. Os produtos químicos responsáveis ​​pela transcrição não podem se conectar à cromatina se um nucleossomo estiver no caminho; portanto, as proteínas de transcrição devem primeiro expulsar completamente o nucleossomo ou deslizar ao longo da molécula de DNA até que a cromatina seja exposta. Uma vez que essa porção do DNA é transcrita no RNA, os nucleossomos podem retornar ao seu local original.

Se esticado em uma linha reta, o DNA em cada núcleo de mamífero mediria aproximadamente dois metros de comprimento, mas o núcleo de uma célula de mamífero tem meros 10 micrômetros de diâmetro. É a complexa ação de dobramento dos nucleossomos que permite que o DNA se encaixe no núcleo. A aparência de "contas em uma corda" vem do DNA "linker" que conecta cada nucleossomo para formar uma fibra com cerca de 10 nm de diâmetro. Na presença da histona H1, cadeias repetidas de nucleossomos podem formar cadeias de 30 nm de diâmetro, com uma taxa de empacotamento muito mais densa. A presença de H1 no núcleo do nucleossomo resulta em uma maior eficiência de empacotamento, pois as proteínas vizinhas reagem para iniciar sequências de dobragem e looping que permitem que tanta informação seja contida em um pacote tão minúsculo. Ainda hoje, o mecanismo exato de empacotamento iniciado pelos nucleossomos não é totalmente compreendido.