diversi livelli, piuttosto che in un processo strettamente sequenziale Questi studi suggeriscono che il percorso della condensazione cromatinica durante la mitosi consiste di cambiamenti concomitanti della struttura a diversi livelli, piuttosto che in un processo strettamente sequenziale del ripiegamento. Belmont A.S., Sedat J.W. And Agard D.A., 1987, J. Cell Biol, 105

E’ stato formulato un modello basato su misurazioni dell’elasticità cromosomale. Questi risultano altamente estensibili con speciali tecniche di micromanipolazione (si estendono fino a 10 volte la loro lunghezza). Viene proposto che il cromosoma contenga alcuni assi rigidi(ma elasticamente deformabili) ai quali si àncora la cromatina, più soffice. Gli assi sono molto sottili (<20nm) e sono fatti di proteine e complessi proteici con proprietà elastiche, che possono essere svolti applicando qualche tipo di forza. Potenziali candidati sono la TITINA (proprietà biochimiche che riflettono la flessibilità ed elasticità del cromosoma) e i complessi SMC (Structural Maintenance of Chromosome). Altri importanti candidati per l’efficiente condensazione cromosomica sono gli istoni: H1 (fosforilato in mitosi e defosforilato in anafase) H3 fosforilato in ser10 in mitosi per iniziare la condensazione e fosforilato anche in ser28 (ruolo ancora sconosciuto) Woodcock C.L. and Dimitrov S., 2001 Curr. Opin. Genet. Dev., 11, 130-135

Si ipotizza l’esistenza di un asse fisso a cui il DNA si attacca formando anse in maniera costitutiva. La presenza dell’asse è dimostrata con la microscopia elettronica e dedotta in base alle esigenze replicative del cromosoma. La Titina è una proteina sarcomerica elastica gigante= 3.000.000 daltons. Ha proprieta elastiche. Mutazioni in Titina comportano: sottocondensazione cromosomale, rotture, perdita di diploidia e separazione prematura di cromatidi fratelli.

Primo Livello: Fibra da 10 nm

STRUTTURA DEL NUCLEOSOMA L’unità di base della struttura cromatinica.

Gli ISTONI sono piccole proteine basiche altamente conservate Istone Linker H2A H2B a-elica Acetilazione Istonica è una modificazione reversibile delle lisine nell’ N-terminale degli istoni. Risultato legame ridotto al DNA destabilizzazione della cromatina Istoni del Core variabile H3 conservato H4

Elettroforesi degli Istoni taglia + carica + idrofobicità Separazione: Taglia taglia + carica SDS AU AUT - + + + T 135aa H3.1 elettrodo: 1 2 3 4 H3.1 + 135aa H3 + T 135aa H3.2 1 2 3 4 H3.2 1 2 3 4 H3 135 aa H3 H4 102aa + 2 3 4 1 + T H4 102aa 2 3 4 1 H3 H4 102 aa H4 H4 H4 elettrodo: + - -

Modificazioni delle code Istoniche N-terminali

La Nucleasi Micrococcale taglia il DNA su entrambi i filamenti Questo enzima non taglia sul nucleosoma ma solo tra particelle adiacenti. Si possono ottenere digesti parziali Dopo la digestione gli Istoni vengono rimossi I Prodotti vengono analizzati tramite elettroforesi

Caratteristiche generali del nucleosoma

Digestione spinta con Nucleasi Micrococcale 180-200bp Valore medio 154bp (fungo) Oscillazioni tra varie 260bp (riccio di mare) Specie 146bp Nucleo Centrale - Invariante 8-114bp DNA Linker - Variabile

Luger, Mader, Richmond, Sargent & Richmond Nature 389, 251-260 (1997)