Nucleossomo

UMA Nucleossomo representa a menor unidade de empacotamento de um cromossomo. Junto com a proteína ligante e o DNA ligante, os nucleossomos pertencem à cromatina, o material do qual os cromossomos são feitos. Em conexão com anticorpos contra nucleossomos, doenças autoimunes do círculo reumático podem se desenvolver.

O que é um nucleossomo?

Os nucleossomos são feitos de DNA enrolado em um octâmero de histonas. Histonas são certas moléculas de proteína básicas que desenvolvem uma forte ligação com a cadeia de DNA. Os aminoácidos básicos de ocorrência frequente, lisina e arginina, em particular, garantem a basicidade das histonas.

As proteínas básicas podem se ligar firmemente ao DNA ácido e, assim, formar a estrutura compacta dos nucleossomos. No entanto, o nucleossomo é apenas a unidade de empacotamento mais elementar da cromatina e, portanto, do cromossomo. A descoberta dos nucleossomos ocorreu em 1973 por Donald Olins e Ada por meio da representação microscópica de elétrons de núcleos celulares inchados. A chamada estrutura solenóide do DNA foi revelada. É a compressão de um grande número de nucleossomos em uma fibra de cromatina.

Esta fibra parece uma bobina enrolada. Os nucleossomos individuais estão ligados uns aos outros pelas chamadas histonas ligantes, que são ligadas ao DNA ligante e formam uma estrutura organizacional na cromatina conhecida como fibra de 30 nm.

Anatomia e estrutura

O nucleossomo consiste em dois componentes básicos, as histonas e o DNA. As histonas inicialmente formam um octâmero de histona. Isso representa um complexo de proteínas de oito histonas. Os blocos de construção básicos desse complexo são quatro histonas diferentes. Isso inclui as proteínas H3, H4, H2A e H2B. Duas histonas idênticas combinam cada uma para formar um dímero.

O octâmero da histona, por sua vez, consiste em quatro dímeros diferentes. Uma seção de DNA com 147 pares de bases agora envolve 1,65 vezes ao redor do complexo de proteínas resultante e forma uma estrutura superhélice canhota. Essa torção do DNA reduz seu comprimento em um sétimo de 68 nanômetros para 10 nanômetros. Durante o processo de digestão das histonas pela enzima DNase, é criada a chamada partícula do núcleo do nucleossomo, que consiste no octâmero da histona e um fragmento de DNA de 147 pares de bases.

As partículas do núcleo do nucleossomo individuais são conectadas umas às outras pelo ligante histona H1. A histona ligante também está ligada ao DNA ligante. A histona H1, por sua vez, representa uma infinidade de moléculas de proteína que variam dependendo do tecido, órgão e tipo. No entanto, eles não afetam a estrutura do nucleossomo. Quando os nucleossomos são conectados por meio da histona H1 do ligante e do DNA do ligante, forma-se a chamada fibra de 30nm, que representa um nível superior de organização do DNA.

A fibra de 30 nm é uma fibra de cromatina de 30 nanômetros de espessura na forma de uma bobina enrolada (estrutura de solenóide). As histonas são proteínas muito conservadoras que quase não mudaram no curso da evolução. Isso se deve à sua importância fundamental para proteger e empacotar o DNA em todos os seres vivos eucarióticos. A estrutura dos nucleossomos em todas as células eucarióticas é a mesma.

Função e tarefas

A importância fundamental dos nucleossomos está em sua capacidade de empacotar o material genético no menor espaço do núcleo da célula e, ao mesmo tempo, protegê-lo. Mesmo com estados de condensação menos densos dos cromossomos, a embalagem ainda é muito justa. Ao mesmo tempo, entretanto, as enzimas atingem o DNA neste caso.

Aqui, eles podem então iniciar a transferência da informação genética para o mRNA e a síntese de proteínas. Os nucleossomos também são de grande importância nos processos epigenéticos. Epigenética trata de mudanças na atividade dos genes em células individuais, que, entre outras coisas, levam à diferenciação das células do corpo em diferentes órgãos. Além disso, as características adquiridas se desenvolvem por meio de mudanças epigenéticas.

No entanto, a estrutura genética básica do material genético é mantida. No entanto, vários genes podem ser inativados por ligação a histonas ou por metilação, e podem ser reativados por empacotamento menos apertado.

Você pode encontrar seu medicamento aqui

Doenças

Existem doenças relacionadas aos nucleossomos. Essas doenças são principalmente autoimunes, nas quais o sistema imunológico forma anticorpos contra as proteínas do próprio corpo. Entre outras coisas, os nucleossomos também podem ser afetados.

Na doença autoimune sistêmica lúpus eritematoso (LES), os nucleossomos representam antígenos que são atacados pelo próprio sistema imunológico do corpo. No desenvolvimento do lúpus eritematoso sistêmico (LES), a combinação de fatores genéticos com influências ambientais desempenha um papel na patogênese. Concentrações aumentadas de nucleossomos circulantes são encontradas no soro dos pacientes. Os nucleossomos livres podem induzir reações inflamatórias e causar a morte celular dos linfócitos. Além disso, uma degradação prejudicada de nucleossomos, por exemplo, devido a uma atividade reduzida geneticamente determinada de desoxirribonuclease (DNase1), pode levar a sua concentração aumentada e, portanto, a um risco aumentado de desenvolver uma doença autoimune, como lúpus eritematoso (SLE) dirigido contra nucleossomos.

O lúpus eritematoso (LES) é caracterizado por um quadro clínico bastante extenso. Órgãos muito diferentes podem ser afetados. Os sintomas aparecem com mais frequência na pele, articulações, vasos sanguíneos e pleura. Um eritema típico em forma de borboleta se forma na pele. Isso é intensificado pela radiação solar. Além da perda de cabelo, os pequenos vasos sanguíneos também ficam inflamados. A síndrome de Raynaud (descoloração branca a azulada da pele) é observada quando exposta ao frio. Também ocorre inflamação extensa das articulações. Se os rins estiverem envolvidos, o prognóstico da doença piora devido ao risco de insuficiência renal.