Question

Explica el proceso de condensación del ADN * AYUDAAAAAAAAAAAA

Answer 1

El ADN consigue una elevada condensación gracias a los diferentes niveles estructurales que presenta, aunque en todas las células eucariotas, el ADN se empaqueta aún más, gracias a su unión con las histonas. En el caso de los espermatozoides, las cadenas de ADN se unen a otro tipo de proteínas, llamadas protaminas. Gracias a esta asociación podemos distinguir distintos niveles de empaquetamiento:

- Primer nivel de empaquetamiento o fibra de cromatina de 100 Å. Es conocido como "collar de perlas". Está constituida por la fibra de ADN de 20 Å (doble hélice) asociada a histonas, las cuales son proteínas básicas de baja masa molecular. Este collar de perlas se encuentra en el núcleo durante la interfase del ciclo celular de todas las células eucariotas, menos en los espermatozoides. Estructuralmente esta fibra de cromatina está constituida por una sucesión de nucleosomas. Cada uno de estos está formado por un octámero de histonas y por una fibra de ADN de 200 pares de bases de longitud. El ADN que hay entre un octámero y el siguiente se denomina ADN espaciador.

- Segundo nivel de empaquetamiento o fibra de cromatina de 300 Å. Se le conoce como "solenoide". Se forma por el enrollamiento sobre sí misma de la fibra de cromatina de 100 Å condensada. En cada vuelta hay seis nucleosomas y seis histonas que se agrupan entre sí y constituyen el eje central de la fibra de 300 Å. 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. La fibra de 300 Å forma una serie de bucles, denominados dominios estructurales en forma de bucle, de entre 20000 y 70000 pares de bases de longitud. Estos bucles quedan estabilizados por un andamio proteico o armazón nuclear. Muchas veces se encuentran enrollados sobre sí mismos formando prominencias de unos 600 Å de grosor.

- Niveles superiores de empaquetamiento. La fibra de 300 Å tan solo consigue reducir la longitud de la fibra de ADN de 20 Å entre unas 35 o 40 veces. En cambio, el grado de empaquetamiento en la fase de división es de entre 100 y 1000 veces, y en los cromosomas es de casi 10000.

Answer 2

La condensación de ADN se refiere al proceso de compactar moléculas de ADN in vitro o in vivo . Los detalles mecanicistas del empaquetamiento del ADN son esenciales para su funcionamiento en el proceso de regulación génica en los sistemas vivos. El ADN condensado a menudo tiene propiedades sorprendentes, que no se podrían predecir a partir de los conceptos clásicos de soluciones diluidas. Por tanto, la condensación de ADN in vitro sirve como sistema modelo para muchos procesos de la física , la bioquímica y la biología . Además, la condensación del ADN tiene muchas aplicaciones potenciales en medicina y biotecnología . El diámetro del ADN es de aproximadamente 2 nm, mientras que la longitud de una sola molécula estirada puede ser de hasta varias docenas de centímetros, según el organismo. Muchas características de la doble hélice del ADN contribuyen a su gran rigidez, incluidas las propiedades mecánicas del esqueleto de azúcar-fosfato, la repulsión electrostática entre los fosfatos (el ADN tiene en promedio una carga negativa elemental por cada 0.17 nm de la doble hélice ), apilando interacciones entre las bases de cada hebra individual y las interacciones hebra-hebra. El ADN es uno de los polímeros naturales más rígidos, pero también es una de las moléculas más largas. Esto significa que, a grandes distancias, el ADN puede considerarse como una cuerda flexible y, a pequeña escala, como una varilla rígida. Como una manguera de jardín, el ADN desempacado ocuparía aleatoriamente un volumen mucho mayor que cuando está empaquetado ordenadamente. Matemáticamente, para una cadena flexible que no interactúa y se difunde aleatoriamente en 3D, la distancia de un extremo a otro se escalaría como una raíz cuadrada de la longitud del polímero. Para polímeros reales como el ADN, esto solo proporciona una estimación muy aproximada; lo importante es que el espacio disponible para el ADN in vivo es mucho menor que el espacio que ocuparía en el caso de una difusión libre en la solución. Para hacer frente a las limitaciones de volumen, el ADN puede empaquetarse en las condiciones de solución adecuadas con la ayuda de iones y otras moléculas. Por lo general, la condensación del ADN se define como "el colapso de cadenas de ADN extendidas en partículas compactas y ordenadas que contienen sólo una o unas pocas moléculas". Esta definición se aplica a muchas situaciones in vitro y también se acerca a la definición de condensación de ADN en bacterias como "adopción de un estado compacto relativamente concentrado que ocupa una fracción del volumen disponible". En eucariotas , el tamaño del ADN y el número de otros jugadores participantes son mucho mayores, y una molécula de ADN forma millones de partículas nucleoproteicas ordenadas , los nucleosomas , que es solo el primero de muchos niveles de empaquetamiento de ADN. En la vida En virus En virus y bacteriófagos , el ADN o ARN está rodeado por una cápside de proteína , a veces envuelta adicionalmente por una membrana lipídica . El ADN de doble hebra se almacena dentro de la cápside en forma de carrete, que puede tener diferentes tipos de enrollamiento que conducen a diferentes tipos de empaquetamiento líquido-cristalino . Este empaquetamiento puede cambiar de hexagonal a colestérico a isotrópico en diferentes etapas del funcionamiento del fago. Aunque las hélices dobles siempre están alineadas localmente, el ADN dentro de los virus no representa cristales líquidos reales , porque carece de fluidez. Por otro lado, el ADN condensado in vitro , por ejemplo, con la ayuda de poliaminas también presentes en los virus, está ordenado localmente y es fluido. Condensación de ADN