Il eucromatina è la porzione di cromosomi eucariotici che è composta da cromatina poco compatta e che contiene la maggior parte delle sequenze geniche codificanti del genoma di molti organismi.
Questa regione di cromosomi eucariotici è associata ad aree trascrizionalmente attive, motivo per cui è di grande importanza per le cellule di un organismo. È chiaramente visibile nelle cellule che non si dividono, poiché diventa eterocromatina durante la condensazione o la compattazione, un passaggio precedente alla divisione cellulare mitotica e / o meiotica.
Quindi, l'eucromatina è uno dei due tipi di organizzazione strutturale della cromatina, il secondo è l'eterocromatina, che può essere facoltativa o costitutiva.
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La struttura dell'eucromatina può essere descritta esattamente come la struttura della cromatina che si trova in molti libri di testo, poiché una delle poche differenze tra quest'ultima e l'eterocromatina è il livello di compattazione o condensazione del filamento DNA + proteina..
Il DNA degli organismi eucarioti si trova nel nucleo, in stretta associazione con un gran numero di proteine. Tra queste proteine ve ne sono alcune di notevole importanza, gli istoni, responsabili dell '"organizzazione" e della condensazione dei filamenti cromosomici del DNA, permettendo a queste grandi molecole di "entrare" in uno spazio così piccolo e controllando l'espressione dei geni.
Ogni cromosoma eucariotico è costituito da un singolo filamento di DNA e da un gran numero di proteine istoniche. Queste strutture sono notevolmente dinamiche, poiché il loro grado di compattazione viene modificato non solo in base alle esigenze trascrizionali cellulari, ma anche in base al momento del ciclo cellulare e ad alcuni segnali ambientali..
Le alterazioni nella compattazione della cromatina influenzano, in un modo o nell'altro, il livello di espressione genetica (in alcune regioni più che in altre), quindi corrisponde a un livello di regolazione epigenetica dell'informazione..
Gli istoni consentono di accorciare la lunghezza dei filamenti di DNA di ciascun cromosoma di quasi 50 volte, il che è particolarmente importante durante la divisione cellulare, poiché la compattazione della cromatina garantisce la corretta segregazione dei cromosomi tra le cellule figlie..
Le molecole di DNA dei cromosomi eucariotici avvolgono una struttura "cilindrica" composta da otto proteine istoniche: H2A, H2B, H3 e H4. Il nucleo ottamericano è composto da due dimeri di H2A e H2B e da un tetramero delle proteine H3 e H4..
Gli istoni sono proteine basiche, poiché hanno un gran numero di residui di amminoacidi caricati positivamente, come la lisina e l'arginina, per esempio. Queste cariche positive interagiscono elettrostaticamente con le cariche negative delle molecole di DNA, favorendone l'unione con il nucleo proteico..
Ogni ottamero di istoni avvolge circa 146 paia di basi, formando ciò che è noto come nucleosoma. La cromatina è costituita da nucleosomi consecutivi, collegati tra loro da un breve frammento di DNA e da una proteina di giunzione o ponte dell'istone chiamata H1. Questa configurazione riduce la lunghezza del DNA di circa 7 volte rispetto alla lunghezza iniziale..
Le proteine istoniche hanno anche "code" di aminoacidi che sporgono dai nucleosomi e che possono subire modificazioni covalenti che possono modificare il livello di compattazione della cromatina (la compattazione è anche influenzata da modificazioni covalenti del DNA, come la metilazione delle citochine, che favorisce la compattazione).
A seconda del tempo di vita di ogni cellula, il filamento costituito da nucleosomi può ulteriormente compattarsi, formando una struttura fibrosa nota come "fibra da 30 nm", che accorcia la lunghezza della molecola di DNA di altre 7 volte..
Questa fibra da 30 nm può essere organizzata all'interno del nucleo sotto forma di anelli radiali; questi cicli sono caratterizzati da ospitare geni trascrizionalmente attivi e corrispondono all'eucromatina.
L'eucromatina e l'eterocromatina sono i due tipi di organizzazione della cromatina. L'eterocromatina è la parte più compatta o "chiusa" di un cromosoma; caratterizzato da segni biochimici di ipoacetilazione e ipermetilazione (negli eucarioti superiori la metilazione del residuo 9 dell'istone H3).
Le regioni genomiche trascrizionalmente silenti, le regioni di sequenze ripetitive e le regioni "vestigiali" di elementi trasponibili invadenti e retrotrasposoni sono associate all'eterocromatina, per citarne alcune..
L'eterocromatina compone le regioni telomerica e centromerica dei cromosomi, che sono funzionalmente importanti per la protezione delle estremità di queste strutture e per la loro corretta segregazione durante gli eventi di divisione cellulare..
Inoltre, a seconda delle esigenze trascrizionali di una cellula, una porzione della cromatina può essere eterocromatinizzata contemporaneamente e rilasciare questa compattazione in un'altra..
L'eucromatina, d'altra parte, è caratterizzata da iperacetilazione e ipometilazione, più specificamente dai "tag" del gruppo acetile sul residuo di lisina 4 degli istoni H3 e H4.
Corrisponde alle regioni "più sciolte" della cromatina e di solito rappresenta le porzioni più trascrizionalmente attive, cioè dove è raggruppato il maggior numero di geni codificanti..
L'eucromatina è molto abbondante all'interno del nucleo cellulare quando le cellule non si dividono, cioè quando i cromosomi non sono né condensati né mostrano la loro forma caratteristica..
Dato che questa porzione di cromatina è quella che contiene il maggior numero di geni trascrizionalmente attivi, l'eucromatina ha importanti funzioni nello sviluppo oltre che nel metabolismo, nella fisiologia e nella regolazione dei processi biologici vitali inerenti alle cellule..
Perché i geni "attivi" codificano per tutte le proteine e gli enzimi necessari a svolgere tutti i processi metabolici e fisiologici di una cellula.
Quei geni che non codificano proteine, ma sono attivi anche dal punto di vista trascrizionale, hanno solitamente funzioni regolatorie, cioè codificano per piccole molecole di RNA, per fattori di trascrizione, RNA ribosomiale, ecc..
Pertanto, la regolazione dei processi trascrizionali dipende anche dalle informazioni contenute nell'eucromatina, nonché dalla regolazione dei processi legati alla divisione e alla crescita cellulare..
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