Si el ADN humano tiene 3 metros de largo, ¿cómo encaja dentro del núcleo de una célula (que tiene solo unas pocas micras de diámetro)?

¿Cómo encaja una tira de papel higiénico de 200 m de largo en un cilindro de 9.9 x 15.8? ¡Y podría ser incluso más pequeño si no estuviera vacío por dentro!

Es el mismo principio para el ADN. Pero el ADN tiene solo un par de átomos de ancho y solo algunos de ellos, lo que le permite girar en un volumen muy compacto.

Esto es más o menos lo que un puñado de bases de ADN desea ampliar (excepto por los colores, por supuesto). Cada bola es un átomo:

Además, el ADN humano no es una sola molécula, sino 47 moléculas diferentes. Cada una de esas moléculas se llama cromosoma. 46 de ellos están emparejados y dentro de los núcleos, y el otro es mucho más pequeño y fundamentalmente diferente: es el genoma circular de las mitocondrias.

El tamaño del ADN humano por célula es de aproximadamente 2 metros de longitud y el tamaño del diámetro del núcleo es de 10 micras, básicamente un ancho de filamento del cabello humano es de aproximadamente 100 micras.

Entonces, un núcleo de 10 micras de diámetro está empacando, tiene 2,00,000 veces la longitud del ADN dentro de sus límites.

¿Cómo?

El núcleo consiste en 46 cromosomas que son 22 pares de autosomas y 2 cromosomas sexuales. Estos 46 cromosomas tienen 6.400 millones de pares de bases. La longitud de 1 pb es 0.34 nm. La longitud total de ADN es 0.34 nm x 6.4 mil millones que es 2.176 metros.

Que se empaqueta en un paquete de cuatro niveles

El primer nivel es el cuerpo del nucleosoma, que consiste en proteínas de ADN e histonas. 146 pb de ADN superenrollado empaquetado en un cordón de nucleosoma de 10 nm de diámetro que tiene una relación de empaquetamiento de 7: 1 aproximadamente, que es de 10 nm de estreptógeno de nucleósido de casi 70 nm si está completamente extendido.

Segundo nivel: fibra de 30 nm con una relación de empaquetado de ADN de 6 veces adicional

Así que aproximadamente 40 pliegues en total

Nivel III: fibras de 30 nm reunidas en bucles o dominios superenrollados para formar un tamaño de 80-100 nm

Condensado más para formar cromátidas que forman cromosomas.

Se trataba de empaquetar cosas más interesantes, al mismo tiempo, mantener el ADN accesible para las enzimas y la proteína reguladora.

¿Qué pasa si se enreda?

No se preocupe Topoisomerase se encargará de eso.

Referencias

Biología Celular y Molecular por Gerald Karp

Fuente de la imagen: análisis de la estructura del ADN

Molécula de ADN: cómo se empaqueta el ADN (Básico) le dará una excelente animación sobre cómo funciona esto.

Unas pocas micras son un montón de espacio si tenemos en cuenta que el ADN tiene solo 2 nanómetros de diámetro, el resto solo se pliega.

Estructura de ADN

Estudio de empaquetamiento de ADN.