Papel de Las Proteínas de Las Histonas en La Transcripción Genética
Las histonas se caracterizan por ser pequeña proteínas que pertenecen a la cromatina con funciones específicas, como la H1. Esta histona se caracteriza por ser conectora y encargada de desenrollar la fibra de 30 nm, ya sea en zigzag o en solenoide (Karp, 2014). La histona enlazadora H1 se une al ADN que entra y sale de la partícula del núcleo nucleosómico y tiene un papel importante en el establecimiento y mantenimiento de estructuras de cromatina de orden superior. Cada H1 está conformado por ciertas proteínas relacionadas con distintas especies. Sin embargo, en eucariotas tienen la misma estructura (Izzo, Kamieniarz y Schneider, 2008).
Se cree que existen varios niveles jerárquicos de empaquetamiento de ADN en la cromatina, a partir de una fibra de cromatina de 10 nm (nivel más bajo de la cromatina) que se empaqueta en una fibra de 30 nm. Se cree que las transiciones entre las fibras de 30 nm y 10 nm son esenciales para el control del estado transcripcional de la cromatina (Razin y Gavrilov, 2014). El modelo más aceptado de la fibra de los 30 nm es la de zigzag, donde los nucleosomas están siendo vecinos interactivos y se encuentran de manera sucesiva en el ADN. Su ensamblaje aumenta la tasa de empaquetamiento entre 6 y 40 veces y se mantienen de acuerdo a como se encuentran las histonas y los nucleosomas. Con la ayuda de la histona H1, se desenrolla en forma de zigzag o en solenoide, que se caracteriza por realizar una curvatura de estructura helicoidal de 6 a 8 nucleosomas en cada vuelta (Karp, 2014). Pertenecen al tercer nivel de empaquetamiento del ADN, donde la cromatina se organiza en forma de asa de la fibra de 30 nm y se mantienen en esa estructura gracias a los anillos de cohesina. Se caracterizan por estar superenrolladas llegando a un nivel de compactación de 80 a 100 nm. Una de las características es que sus bases están unidas con proteínas residuales de andamiaje. Son solo visibles cuando los cromosomas mitóticos están aislados y su nivel de compactación aumenta en la mitosis (Karp, 2014).
La cohesina son proteínas anulares que mantienen al ADN en estos bucles. Son de gran importancia ya que mantiene conservada el ADN replicado cuando se está realizando la mitosis (Karp, 2014). La cohesina también es necesaria para la reparación del ADN dañado y tiene funciones importantes en la regulación de la expresión génica en células tanto proliferativas como postmitóticas. En los vertebrados, los complejos de cohesina también están asociados con Wapl, una proteína que se descubrió inicialmente en Drosophila, donde se ha implicado en la formación de heterocromatina (Peters, Tedeschi y Schmitz, 2008).
La heterocromatina facultativa es una cromatina menos densa que la heterocromatina constitutiva, no es repetitiva y se encuentra inactiva en algunas células diferenciadas o en ciertas fases de vida. Esta cromatina puede perder su estado condensado y volverse transcripcionalmente activo. Su estado condensado, por lo tanto, no es permanente. Una de las características de esta heterocromatina es la presencia de secuencias repetidas tipo LINE. Estas secuencias, dispersas en todo el genoma, podrían promover la propagación de una estructura de cromatina condensada. Un ejemplo de esta heterocromatina es en las células de mamíferos, donde uno de los cromosomas X de la hembra tiene actividad transcripcional y el otro cromosoma X se encuentra inactivo, conocido como corpúsculo de Barr (Karp, 2014; Mattei y Luciani, 2003).
La heterocromatina constitutiva es el ADN que no se transcribe de forma permanente, y permanece siempre en estado compacto. En la células de mamíferos, esta cromatina se ubica entre los centrómeros, telomeros de cada región flanqueante y en el brazo de los cromosomas Y. A diferencia de la heterocromatina facultativa, si tiene secuencias repetitivas, pocos genes, es estable y conserva sus propiedades heterocromáticas durante todas las etapas de desarrollo y en todos los tejidos. Estos genes que se encuentran activos, al moverse en esta región, llegan a inactivarse. Otra de las características de esta heterocromatina, es la inhibición de la recombinación genética, que puede llegar a producir deleción o duplicación de ADN (Karp, 2014; Mattei y Luciani, 2003).
Es una hipótesis que sugiere que la transcripción de la información genética codificada en el ADN está en parte regulada por modificaciones químicas de las proteínas de las histonas, principalmente en sus extremos no estructurados (Xing y Hall, 2013; Karp, 2014). Además, expresa como se encuentra el estado de actividad de la cromatina y como el código de histonas influye en su estructura y función. El primer postulado sugiere que los residuos modificados actúan como lugares de ensamblaje de proteínas específicas, que determinan la actividad de la cromatina. El segundo postulado sugiere que estos residuos, alteran la interacción de las colas de histonas con el ADN o entre sí (Karp, 2014).
