Conceito de Nucleossoma
O termo nucleossoma diz respeito à unidade estrutural fundamental da cromatina, na célula eucariota. É este complexo proteico que dá à cromatina o aspeto de ‘colar de contas’.
Núcleo e Cromatina
A célula armazena toda a informação necessária para o seu crescimento, metabolismo e divisão no núcleo, na forma de DNA. No entanto, se a molécula de DNA estivesse num estado relaxado e ‘esticado’, o núcleo não seria suficientemente grande para acomodar os 2m de DNA existentes em cada célula. De modo a solucionar este problema de espaço, a célula tornou possível o empacotamento do DNA através da formação da cromatina. A cromatina é caraterizada pela existência de complexos proteicos (histonas e outras proteínas) ao redor dos quais o DNA se enrola, o que ao microscópio é observado como um ‘colar de contas’. Com esta compactação o DNA fica com um terço do seu tamanho inicial.
Características do Nucleossoma
O nucleossoma foi descoberto em 1974 após digestão da cromatina com nucleases, que ‘cortaram’ o DNA entre nucleossomas.
Cada nucleossoma consiste num complexo com cerca de 10nm, formado por 8 histonas (duas moléculas das histonas H2A, H2B, H3 e H4) e 146 nucleótidos da molécula de DNA. As histonas formam um complexo proteico – octâmero de histonas – que se situa no centro e à volta do qual se enrolam os 146 nucleótidos do DNA. Os nucleossomas estão separados por uma pequena sequência de DNA que vai no máximo até aos 80 nucleótidos.
A formação do octâmero de histonas é feita, inicialmente, pela formação de tetrâmeros H2A-H2B e H3-H4. Posteriormente, os dois tetrâmeros associam-se e formam o octâmero. O DNA liga-se ao octâmero de histonas através de ligações de hidrogénio, interações hidrofóbicas e interações eletrostáticas. Esta ligação entre o DNA e o octâmero de histona é facilitado/dificultado pela presença de proteínas específicas.
Figura 1 – Imagem esquemática da estrutura tridimensinal de um nucleossoma. As histonas estão presentes em dímeros; os dímeros H2A e H2B formam um tetrâmero; os dímeros H3 e H4 formam outro tetrâmero; por sua vez, os dois tetrâmero juntam-se e formam o octâmero de histonas. À direita da imagem, observa-se o octâmero de histonas numa localização central, com o DNA enrolado à sua volta.
References:
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