Niveles de Empaquetamiento del ADN: Estructura y Condensación en Células Eucariotas

El ADN consigue una elevada condensación gracias a los diferentes niveles estructurales que presenta. En todas las células eucariotas, el ADN se empaqueta gracias a su unión con las histonas. Sin embargo, en el caso de los espermatozoides, las cadenas de ADN se unen a otro tipo de proteínas, llamadas protaminas.

Existen tres niveles de empaquetamiento principales, aunque hay niveles superiores.

Primer Nivel de Empaquetamiento: El Collar de Perlas

El primer nivel de empaquetamiento, también conocido como fibra de cromatina de 100 Å o "collar de perlas", se caracteriza por la asociación de la fibra de ADN de 20 Å con histonas, que son proteínas básicas de baja masa molecular. Se estima que hay la misma cantidad en masa de histonas que de ADN.

Segundo Nivel de Empaquetamiento: El Solenoide

El segundo nivel de empaquetamiento, o fibra de cromatina de 300 Å, también llamado solenoide, se forma por el enrollamiento sobre sí misma de la fibra de cromatina de 100 Å condensada, es decir, la que contiene la histona H1. En cada vuelta hay seis nucleosomas y seis histonas H1 que se agrupan entre sí y forman el eje central de la fibra de 300 Å. Esto produce un acortamiento de unas cinco veces la longitud del "collar de perlas".

Durante la interfase, en el núcleo se encuentra la mayor parte de la cromatina, la eucromatina, en forma de fibras de 100 Å. En cambio, en los cromosomas el nivel más bajo de empaquetamiento es de la fibra de 300 Å.

Tercer Nivel de Empaquetamiento: Dominios en Bucle

El tercer nivel de empaquetamiento, o "dominios en forma de bucle", se caracteriza por la formación de una serie de bucles en la fibra de 300 Å, denominados dominios estructurales en forma de bucle. Estos bucles quedan estabilizados por un andamio proteico o armazón nuclear y enrollados sobre sí mismos formando prominencias de unos 600 Å de grosor.

Niveles Superiores de Empaquetamiento

Hay niveles superiores de empaquetamiento donde las fibras de ADN se acortan aún más. El grado de empaquetamiento dependerá de la fase de reposo o división de la célula. Existen unas proteínas denominadas SMC (Structural Maintenance of Chromosomes) que se encargan de mantener la estructura condensada de los cromosomas, entre las cuales hay histonas y otro tipo de proteínas llamadas topoisomerasas. Un cromosoma en metafase presenta el grado máximo de empaquetamiento de la fibra de cromatina.