Nucleosoma cos’è e che funzione ha
Cos’è
La scoperta del nucleosoma risale al 1974 e rappresenta l’unità fondamentale della cromatina che è costituito da un centro proteico, formato da otto proteine istoniche, attorno al quale si avvolge il DNA.
Indice
Ogni centro nucleosomico contiene due istoni H2A, due istoni H2B, due istoni H3 e due istoni H4.
H3 e H4 formano a loro volta degli eterodimeri, successivamente due eterodimeri H3-H4 che si associano dando origine ad un tetramero. H2A e H2B invece formano eterodimeri che non tetramerizzano. Per cui, l’assemblaggio di un nucleosoma avviene in tale ordine: il tetramero H3-H4 lega il DNA, successivamente due dimeri H2A-H2B si uniscono al tetramero per formare il centro nucleosomico completo. In parole povere, il nucleosoma possiede una forma cilindrica ed è costituito da 4 proteine basiche specifiche del nucleo eucariotico dette istoni h2A, H2B, H3 e H4. Attorno alla struttura proteica si avvolgono inoltre due spire del filamento del DNA per una lunghezza di 160 coppie di basi.
Il DNA contiene 46 cromosomi a costituire il genoma umano ed è un polimero lineare della lunghezza complessiva di 4 metri circa, ordinatamente stipato nel nucleo di ogni cellula, tuttavia queste possano presentare un diametro di 10 nm (milionesimi di metro) o meno.
Il DNA è inoltre fortemente spiralizzato, in modo tale da restringersi in un modesto volume, di cui il nucleosoma è la particella più piccola coinvolta nel processo di spiralizzazione stesso.
Le singole molecole di DNA si estendono su molti nucleosomi adiacenti e presenta brevi tratti intercalari, non spiralizzati, tra un nucleosoma e il successivo, mentre il il DNA del tratto intercalare non si presenta libero ma legato a un quinto istone (H1).
Il nucleosomarende si snoda in uno svolgimento selettivo e limitato dell’acido nucleico, per permettere gli enzimi deputati alla trascrizione l’accesso al DNA privo di spiralizzazione. In ogni cellula si presentano despiralizzati e accessibili solo i tratti di DNA che contengono geni necessari alla funzione della cellula stessa e che costituiscono la eucromatina; mentre il rimanente DNA rimane in forma compatta e spiralizzata, formando la eterocromatina.
Funzione
Il tema risulta particolarmente complesso e tecnico, ma per riassumere il tutto in parole semplici si potrebbe dire che un gene rappresenta un tratto di DNA che codifica una proteina specifica.
Un istone invece rappresenta una proteina, formata da più subunità, che funge da “impalcatura” per il DNA stesso. Un nucleosoma, detto anche cromatina, è il prodotto dell’unione per mezzo dell’avvolgimento del DNA su un istone, mentre un cromosoma è il prodotto di un “superavvolgimento” della cromatina che durante la fase della meiosi sviluppa la caratteristica forma a “X”, ovvero la “forma macroscopica” e attiva del DNA.
Qual’è la sua funzione? La sua funzione principale è quella di contenere l’intero genoma umano, compiendo, durante la mitosi, una ricombinazione delle caratteristiche genetiche. Questo processo avviene grazie ad un ulteriore processo meccanico di divisione e riassemblamento.
Il nucleosoma è quindi una struttura fondamentale di ciascuna cellula. La sua definizione medica è traducibile in tale modo: unità strutturale di base della cromatina costituita da 146 paia di basi di DNA avvolte intorno ad un nucleo composto da otto molecole di istoni.