🧵 Organización del material genético
Cómo caben dos metros de ADN en un núcleo microscópico: histonas, nucleosomas, cromatina y cromosoma.
El problema: dos metros en un núcleo invisible
Si se estirara el ADN de una sola célula humana, mediría alrededor de dos metros. El núcleo donde tiene que caber mide unas seis milésimas de milímetro.
Y no basta con apretarlo: tiene que quedar ordenado de modo que la célula pueda encontrar y leer un gen cuando lo necesite, y que al dividirse pueda repartir el juego completo sin enredarlo. Eso es lo que resuelve la organización del material genético.
Dato: Sumado, el ADN de todas las células de una persona alcanzaría para ir y volver al Sol varias veces. Cabe porque está enrollado en niveles, como un cable de audífonos que se guarda dando vueltas y no hecho bola.
Los niveles de empaquetamiento
La compactación no se hace de un jalón: sube por escalones, y cada escalón reduce el tamaño otro tanto. Este es el orden que se pregunta.
1. La doble hélice
El ADN desnudo, sin enrollar sobre nada. Es el punto de partida.
2. El nucleosoma
El ADN da poco menos de dos vueltas alrededor de un grupo de ocho histonas. Al microscopio, la fibra se ve como un collar de perlas: cada perla es un nucleosoma y el hilo entre perlas es el ADN que va de una a la siguiente.
3. La fibra de cromatina
Los nucleosomas se apilan y forman una fibra más gruesa, de unos 30 nanómetros.
4. Los bucles y el cromosoma
La fibra se dobla en bucles sobre un armazón de proteínas y se compacta al máximo. Solo entonces aparece el cromosoma con la forma de X que sale en los libros.
Las histonas: los carretes
Las histonas son proteínas pequeñas con carga positiva. El ADN tiene carga negativa por sus grupos fosfato, así que se pega a ellas por atracción eléctrica: por eso el enrollado se sostiene sin necesidad de nada que lo amarre.
Pero las histonas no son solo un carrete. También deciden qué se lee: un tramo enrollado muy apretado queda inaccesible para la ARN polimerasa, y un tramo suelto queda disponible. Aflojar o apretar la cromatina es una de las maneras en que la célula prende y apaga genes.
Cromatina y cromosoma: la misma cosa en dos momentos
Este es el punto que más se confunde del tema, y la confusión viene de creer que son dos estructuras distintas. No lo son: son el mismo material en dos estados, según lo que la célula esté haciendo.
Eucromatina
La parte de la cromatina que está suelta. Ahí viven los genes que la célula usa.
Heterocromatina
La parte que permanece apretada aun en interfase. Sus genes están apagados, y ahí caen los tramos repetitivos y las zonas de los extremos.
| Aspecto | Cromatina | Cromosoma condensado |
|---|---|---|
| Cuándo se ve así | Mientras la célula vive y trabaja (interfase) | Cuando la célula se va a dividir |
| Qué tan compacta está | Suelta, como una madeja de hilos finos | Apretada al máximo |
| ¿Se pueden leer los genes? | Sí: es el estado en que se transcriben | No: así de apretada, no se puede leer |
| Al microscopio | Un granulado difuso dentro del núcleo | Cuerpos individuales, contables y con forma definida |
Dato: La célula condensa sus cromosomas solo para el traslado. Empaqueta antes de la mudanza y desempaca al llegar, porque en la caja no se puede trabajar.
Cómo lo organizan las bacterias
No todos los seres vivos guardan su ADN igual, y la diferencia es una de las que separan a los dos grandes tipos de célula.
Los procariontes —bacterias— no tienen núcleo. Su ADN es una sola molécula circular que flota en una región del citoplasma llamada nucleoide, sin membrana que la encierre. Además suelen traer plásmidos: anillos pequeños de ADN aparte, que se intercambian entre bacterias y que a menudo llevan genes de resistencia a antibióticos.
Los eucariontes —desde un hongo hasta nosotros— tienen su ADN lineal, repartido en varios cromosomas, enrollado en histonas y encerrado en un núcleo. Y no todo está ahí: las mitocondrias tienen su propio ADN circular, herencia de su origen bacteriano, y se transmite solo por vía materna.
Basado en: Biggs, Biología, cap. 12, sección 1 (nucleosomas y fibra de cromatina).