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En un   trabajo previo de nuestro laboratorio pudimos observar placas formadas por varias capas alrededor de cromosomas humanos parcialmente desnaturalizados en presencia de concentraciones iónicas cercanas a las que existen en la metafase. Esta inesperada observación nos ha llevado a realizar una extensa investigación sobre estas estructuras laminares. Nuestros resultados de microscopía electrónica de transmisión (TEM) muestran que las placas también se pueden ver en los cromosomas metafásicos de pollo, una especie evolutivamente muy alejada de los humanos. Hemos observado que la simple dilución de los cromosomas con soluciones hiposmóticas puede transformar toda la cromátida en placas extendidas multilaminares. A partir de estos resultados hemos sugerido que los cromosomas condensados están formados por placas de cromatina apiladas y perpendiculares al eje de las cromátidas. Los cromosomas nativos son muy compactos, por lo que las placas sólo se pueden ver cuando los cromosomas están parcialmente desnaturalizados.

Hemos utilizado microscopía de fuerza atómica (AFM) para obtener imágenes y para investigar las propiedades mecánicas de las placas directamente en medio acuoso. Las placas tienen un espesor pequeño (aproximadamente 6 nm) pero son compactas y resistentes a la penetración de la sonda del microscopio, se necesita una fuerza de 5 nN para la completa penetración de la placa con la punta de la sonda. La incubación con medios de muy baja concentración iónica provoca la emanación de fibras de cromatina exclusivamente en la periferia de las placas. Estos estudios demuestran que el filamento de cromatina se encuentra fuertemente ligado a las zonas internas de las placas.

Hemos investigado la estructura de las placas mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), criomicroscopía electrónica y tomografía electrónica. Las reconstrucciones tridimensionales obtenidas en los estudios de tomografía indican que las placas tienen una superficie lisa, sin estructuras repetitivas que puedan ser interpretadas como organizaciones regulares de los nucleosomas.

También hemos estudiado los cromosomas dentro de células metafásicas en solución acuosa mediante microscopía de polarización. Los resultados muestran que los cromosomas no son birrefringentes en condiciones iónicas similares a las empleadas con las placas. Esta observación es incompatible con la existencia de columnas paralelas de nucleosomas en los cromosomas.

No hemos detectado pues ninguna orientación regular de los nucleosomas, pero nuestros resultados indican que la cromatina en los cromosomas nativos está organizada formando placas bien definidas. Para poder justificar el pequeño grosor que hemos observado para las placas, hemos sugerido que muy probablemente hay una interdigitación de las sucesivas capas. Pensamos que la compactación alcanzada es necesaria para la transferencia segura del DNA genómico a las células hijas durante la mitosis. El modelo de las placas delgadas aporta una interpretación completamente nueva de la estructura del cromosoma metafásico. Nuestro modelo da las bases físicas para poder explicar de forma sencilla la formación de las bandas de los cromosomas que son estudiadas en los análisis citogenéticos.

Las imágenes de TEM, SEM, y de criomicroscopía y tomografía electrónica han sido obtenidas en el Servicio de Microscopía de la UAB, las imágenes de AFM y los espectros de fuerza en los Servicios Científico-Técnicos de la UB, y las imágenes de microscopía de polarización el Servicio de Tratamiento y Análisis de Imágenes de la UAB.