En el núcleo de las células eucarióticas, el ADN está asociado a proteínas formando una estructura empaquetada y compacta denominada cromatina, que representa el genoma de las células eucarióticas. Debe su nombre (cromatina, del griego chroma, coloreado) a la facilidad con la que se tiñe con los colorantes básicos utilizados en microscopía óptica.
- Características de la cromatina
La cromatina consta de ADN y proteínas. Las proteínas pueden ser de dos tipos:
+ Histonas
Las histonas son proteínas muy básicas, debido a la abundante presencia de aminoácidos -cargados positivamente- arginina y lisina. Se han descrito cinco clases de histonas: H1, H2A, H2B, H3 y H4, todas ellas de bajo peso molecular.
+ No histonas
En contraste con el escaso número de proteínas histónicas, son muy numerosas las proteínas no histónicas que se han aislado de la cromatina. Aproximadamente, la mitad corresponden a enzimas implicadas en la replicación, la transcripción y la regulación del ADN.
- Ultraestructura de la cromatina
La observación de la cromatina al microscopio electrónico revela una constitución fibrilar. Se trata de una serie de fibras adosadas unas a otras en forma de espiral, que reciben el nombre de fibras cromatínicas o nuclesómicas de 30 nm.
Si se somete la cromatina a tratamientos de descondensación, cada fibra cromatínica aislada presenta el aspecto de un "collar de cuentas". A cada "cuenta" -con forma esférica, discoidal o ligeramente cilíndrica-, Dudet y sus colaboradores (1975) le dieron el nombre de nucleosoma. Estos nucleosomas tienen un diámetro de 10 nm y están relacionados entre sí por una fibrilla de 2 micrómetros de diámetro, que se corresponde con el espesor de un doble hélice de ADN.
Cada nucleosoma consta de un núcleo o platisoma y de un filamento de ADN que lo rodea; cada núcleo está formado por un octámero de histonas (dos moléculas de H2A, dos moléculas de H2B, dos moléculas de H3 y otras dos moléculas de H4). La histona H1 no forma parte del nucleosoma, sino que se une a los segmentos de ADN que relacionan los nucleosomas.
En la actualidad, se admite que la fibra de cromatina tiene una estructura plegada en forma de solenoide con distintos grados de espiralización. En la espiralización de primer grado, las fibras cromatínicas se compactan hasta presentar el diámetro de 30 nm, localizándose la histona H1 uniendo los nucleosomas en la cara interna del solenoide.
Esta fibra puede sufrir una espiralización de segundo grado con un diámetro de 300 nm, y así sucesivamente hasta llegar a la "superespiralización" en el momento de iniciar la mitosis, en el que la cromatina se compacta para formar los cromosomas.