Núcleo em Divisão
Visão Geral
O núcleo em divisão apresenta drásticas modificações decorrentes da compactação do DNA em cromossomos e da movimentação dessas estruturas para os polos da célula.
Níveis de Compactação do DNA
Tanto na eucromatina quanto na heterocromatina e nos cromossomos é possível detectar nucleossomos. Os nucleossomos são o primeiro nível de compactação da cromatina e correspondem à fita de DNA enrolada em um octâmero de proteínas histonas.
Na próxima fase da compactação da cromatina, uma longa cadeia de nucleossomos se enrola para formar uma fibra de 30 nanômetros ou solenoide. Longos trechos de solenoide ainda se organizam em alças, que se ligam à matriz nuclear. Essas alças são formadas por interações entre proteínas e regiões específicas do DNA, e permitem que o DNA seja dobrado de maneira ainda mais compacta. Enquanto que na heterocromatina a fibra está firmemente dobrada sobre si mesma, na eucromatina as alças são mais frouxas, facilitando o acesso ao DNA durante a transcrição.
Durante a divisão celular, a fibra de cromatina condensa-se ainda mais, para formar o cromossomo, o último nível de compactação do DNA (Figura 1).
Audiodescrição
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Transcrição da Audiodescrição
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[AUDIODESCRIÇÃO: representação tridimensional colorida dos níveis de compactação do DNA.
Este modelo tridimensional compreende uma representação esquemática fora de escala da sequência de eventos de compactação do DNA que levam à formação de um cromossomo. Para facilitar a compreensão, a descrição das estruturas presentes ocorre à medida em que essas estruturas são formadas.
Inicialmente, temos um trecho de DNA duplicado, representado por uma escada torcida posicionada horizontalmente. Devido a esta torção, frequentemente nos referimos ao DNA como uma estrutura em hélice (helicoidal). Como o DNA é uma molécula muito longa e microscópica, normalmente a representamos de forma simplificada. Neste modelo, o tamanho do trecho de DNA é gradualmente reduzido até se transformar em um longo filamento de formato tubular.
O primeiro nível de compactação do DNA é o nucleossomo. O nucleossomo corresponde à fita de DNA enrolada em um octâmero de proteínas histonas, sendo, portanto, a unidade estrutural básica da cromatina. Neste modelo, o nucleossomo compreende um longo filamento de DNA completando duas voltas ao redor de oito proteínas histonas de formato esférico, organizadas em duas camadas, cada uma com quatro histonas. Durante o processo de compactação real, trechos consecutivos de DNA se enrolam sucessivamente em várias histonas, formando nucleossomos. Neste modelo, estão representados apenas três nucleossomos de forma detalhada, a título de exemplo.
O próximo nível de compactação envolve a formação do solenoide. O solenóide compreende a organização dos nucleossomos para formar uma longa fibra de 30 nanômetros. Neste modelo, o solenoide compreende vários nucleossomos distribuídos helicoidalmente, formando um tubo longo, que assim como o DNA, é simplificado como um longo filamento de formato tubular, resultante da gradativa redução da espessura do solenoide.
A compactação continua com a formação de alças a partir do solenoide. Neste modelo, as alças são representadas como espiralações presentes no tubo solenoide que vão se tornando cada vez menores, e formam uma fibra de cromatina tubular de 300 nanômetros.
Por fim, o DNA atinge a compactação máxima com a formação do cromossomo, estrutura resultante da compactação da fibra de cromatina tubular de 300 nanômetros. Neste modelo está representado um cromossomo duplicado. Ele tem formato de X, sendo formado por quatro cromátides ou braços, alongados e cilíndricos, unidos na região central por um centrômero de formato oval. As extremidades das cromátides têm formato arredondado e recebem o nome de telômeros.
FIM DA AUDIODESCRIÇÃO.]
Alteração de Cores do Modelo Tridimensional
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Figura 1: Representação tridimensional dos níveis de compactação do DNA.