Genes e Cromossomos cap.24

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Genes e Cromossomos
 Nesse capitulo explanar-se desde a forma mais básica de um gene abordando elementos dentro dos cromossomos virais ou celulares até a forma complexa de organização para o empacotamento terciário do DNA dos cromossomos. O tamanho das moléculas de DNA, apresentam-se muito maiores do que as células ou pacotes virais que as contêm, manifestando problemas biológicos devidos esse fato.
 Em grande parte as células multicelulares abrange genoma, sendo seu material genético. A diversidade genética humana nos mostra a riqueza de informações genéticas presentes em cada célula humana que é expressa de forma divergente em cada individuo. Os cromossomos, as moléculas de ácido nucléico, são as maiores moléculas em uma célula e podem conter milhares de genes, assim como consideráveis trechos de DNAs intergênicos. A levedura Saccharomyces cerevisiae possui 16 cromossomos no genoma e massas moleculares que variam entre 1,5X108 e 1X109 dáltons, sendo correspondentes a moléculas de DNA com 230.000 a 1.532.000 pares de bases (pb) contíguas, dessa forma comparando com cromossomos humanas que variam até 279 milhões de pares de base, nota-se uma variação maior da citada. 
Elementos Cromossômicos
 O DNA celular contém genes e regiões intergênicas, ambas podendo desempenhar funções vitais para a célula. Os genomas mais complexos, como aqueles das células eucarióticas, demandam níveis elevados de organização cromossômica. 
Genes são segmentos de DNA que codificam cadeias polipeptídicas e RNAs	Comment by CASA: A abordagem desse tópico é bem simples e compreensível onde descreve os segmentos do DNA de um gene, tendo em vista que o DNA possui segmentos reguladores que auxiliam na identificação do inicio e fim de uma cadeia, bem como influenciar em transcrições de genes, vale ressalvar que esses genes podem ser expressos de maneiras diferentes, e através do mapeamento completo de um procarioto, conhecido como E. coli consegue-se obter maior entendimento sobre os pares de bases e divergentes tipos de genes da mesma, além de possibilitar comparações com demais genomas.
 O conceito de gene progrediu muito nos últimos séculos. Essencialmente, um gene era estabelecido como uma porção de um cromossomo que determina ou afeta um caráter único ou fenótipo. Evoluindo até chegar à definição bioquímica atual, em que um gene é todo o DNA que codifica a sequência primária de algum produto gênico final, que pode ser ou um polipeptídio ou um RNA com função estrutural ou catalítica. 
 O DNA também contêm outros segmentos ou sequências que possuem função exclusivamente reguladora. Essas sequências reguladoras fornecem sinais que podem denotar o inicio ou o fim de um gene, ou influenciar a transição de genes, ou funcionar como pontos de iniciação para a replicação ou recombinação. Alguns desses genes podem ser expressos de diferentes maneiras para gerar múltiplos produtos gênicos a partir de um segmento do DNA.
 Consegue-se fazer estimativas do tamanho global mínimo dos genes que codificam proteínas, cada aminoácido de uma cadeia polipeptídica é codificado por uma sequência de três nucleotídeos consecutivos em uma fita única de DNA, na companhia desses códons arranjados em uma sequência que corresponde á sequência de aminoácidos no polipeptídio que o gene codifica. Uma cadeia polipeptídica de 350 resíduos de aminoácidos corresponde a 1.050 pb. 
 O cromossomo da E. coli, um dos genomas procarióticos que foi completamente sequenciado, é uma molécula de DNA circular com 4.639.221 pb. Estes pares de bases codificam cerca de 4.300 genes para proteínas e outros 115 genes para moléculas de RNA estáveis. Uma comparação com o genoma humana que possui 3,2 bilhões de pares de bases que compreende 30.000 a 35.000 genes nos 24 cromossomos diferentes. 
As moléculas de DNA são muito maiores que os pacotes celulares que as contêm	Comment by CASA: Nesse tópico compreendesse que os DNAS celulares são bem maiores do que a capa que os reveste, sendo o vírus organismos simples consistindo de um genoma e uma capa de proteína, no entanto o seu genoma varia extraordinariamente de tamanho, uma característica peculiar.As bactérias são organismo de DNA circular de fita dupla, utilizado o exemplo da E. coli descrita no tópico acima, cuja a mesma possui 850 vezes sua extensão maior do que a sua capa de revestimento, outro ponto bastante importante é os plasmídios que podem carregar genes a bactérias tornando as resistentes a antibióticos. E por fim os Eucariotos, que dependendo das espécies podem ser diploides, e o seu material genético está contido nos seus cromossomos, em cada cromossomo eucariótico contém uma fita duplex longa de DNA, algo bastante interessante a respeito dos eucariotos são que as organelas mitocôndria e cloroplasto possuem seu próprio material genético, sua origem é bem debatida, e na replicação celular, elas também se replicam com seus processos individuais. 
 Os DNAs cromossômicos possuem regularmente muitas ordens de magnitude maiores que as células ou vírus onde são encontrados, sendo isso uma veracidade para toda classe de organismo ou parasita. 
Vírus
 Os vírus são parasitas infecciosos que usam recursos de uma célula hospedeira para realizar inúmeros dos processos que necessitam para se propagarem. Diversas partículas virais consistem de um genoma envolvido por uma capa de proteína. 
 Uma parte dos vírus de plantas, bacterianos e de animais possuem genomas de RNA. Estes genomas tendem a ser pequenos, como por exemplo, o genoma dos retrovírus de mamíferos, como HIV, que apresentam cerca de 9.000 nucleotídios de comprimento, e o bacteriófago Qβ que possui 4.220 nucleotídios. Ambos os tipos de vírus possuem genomas de RNA de fitas simples. Os genomas de vírus de DNA variam extraordinariamente de tamanho.
 Durante a replicação viral dentro de uma célula hospedeira, tipos específicos de DNA viral, chamados de formas replicativas, podem aparecer; por exemplo, DNAs lineares tornam-se circulares e DNAs de fita simples torna-se de fita dupla. 
Bactérias
 O cromossomo de uma célula de E. coli é uma molécula de DNA circular de fitas duplas. Seus 4.639.221 pb possuem uma extensão de contorno de aproximadamente 1,7 mm, cerca de 850 vezes a extensão da célula da E. coli. Além do seu DNA cromossômico circular muito grande, no seu nucleóide, muitas bactérias contêm uma ou mais moléculas de DNA circulares pequenas que estão livres no citosol. Esses elementos extracromossômicos são chamados de plasmídios. A maioria dos plasmídios é de apenas alguns milhares de pares de bases, mas alguns contêm mais de 10.000 pb. Eles transportam a informação genética e sofrem replicação para produzir plasmídios-filhos, que passam para as células-filhas durante a divisão.
 Em alguns casos os plasmídios não conferem nenhuma vantagem óbvia ao seu hospedeiro, e a sua única função parece ser a autopropagação. Entretanto, alguns plasmídios carregam genes que são úteis para a bactéria hospedeira. Como por exemplo, genes que tornam a bactéria hospedeira resistente a agentes antibacterianos. O uso extensivo de antibióticos tem possibilitado uma seleção nas bactérias sensíveis ao antibiótico tornando-as resistentes, juntamente com a codificação que os plasmídios transmitem para estas células. 
Eucariotos 
 Uma célula de levedura, um dos eucariotos mais simples, possui 2,6 vezes mais DNA no seu genoma que uma célula de E. coli. O material genético das células eucarióticas está distribuído nos cromossomos, o numero diploide (2n) dependendo das espécies. Uma célula somática humana, por exemplo, possui 46 cromossomos. Cada cromossomo de uma célula eucariótica contêm uma única molécula de DNA dúplex muito longa. As moléculas de DNA nos 24 tipos diferentes dos cromossomos humanos variam em extensão entre si mais de 25 vezes. 
 As células eucarióticas também possuem organelas, mitocôndrias e cloroplastos, que contêm DNA. Seu DNA é replicado antes e durante a divisão celular, e as moléculas de DNA-filhas passam para dentro das organelas-filhas.A origem evolucionária dos DNAs das mitocôndrias e dos cloroplastos partindo de um ponto de vista amplamente aceito é que ganharam acesso ao citoplasma das células hospedeiras e tornaram-se os precursores dessas organelas. As mitocôndrias e cloroplastos dividem-se quando as células se dividem. 
Os genes e os cromossomos eucarióticos são muito complexos	Comment by CASA: A organização dos genes é bem complexa, ainda mais em relação às sequências intervenientes que são conhecidas como íntrons, no entanto uma característica muito impressionante do genoma humano está relacionada com as sequências altamente repetitivas, onde possuem funções funcionais no metabolismo e estão associados aos cromossomos por dois aspectos importantes sendo eles o centrômero e os telômeros. 
 A organização dos genes no DNA eucariótico é estrutural e funcionalmente muito mais complexa, quase todo gene é precisamente colinear com a sequência de aminoácidos para o qual ele codifica. Muitos, senão a maioria, dos genes eucarióticos possuem uma característica estrutural distinta e intrigante: suas sequências nucleotídicas contêm um ou mais segmentos intervenientes de DNA que não codificam uma sequência de aminoácidos no produto polipeptídico. Tais segmentos de DNA não traduzidos nos genes são chamados de sequências intervenientes ou íntrons, e os segmentos codificadores são chamados de éxons. Nos eucariotos superiores, o gene típico apresenta muito mais sequências íntrons que sequências devotadas aos éxons, como por exemplo, no gene para a subunidade β da hemoglobina, um único íntron contém mais da metade do DNA do gene. Na maioria dos casos, a função dos íntrons não está clara. 
 Uma observação surpreendente é que a metade do genoma humano é feito de sequências moderadamente repetitivas derivadas dos elementos transponíveis, sendo segmentos de DNA, variando de umas poucas centenas até vários milhares de pares de bases de comprimento, que podem mover de uma localização a outra no genoma. Elementos transponíveis, ou transposons é uma espécie de parasitas moleculares, que se abrigaram eficientemente dentro do genoma hospedeiro. Outros 3% do genoma humano consistem de sequências altamente repetitivas, também referidas como sequências simples de DNA, Essas sequências curtas, geralmente menores que 10 pb de comprimento, são as vezes repetidas milhões de vezes por célula. Este mesmo DNA tem sido chamado de DNA satélite, por causa da sua composição de bases não usuais, frequentemente forçando-a migrar como bandas satélites quando amostras de DNA celular fragmentadas são centrifugadas em um gradiente de densidade de cloreto de césio. O DNA altamente repetido pode ter importância funcional identificável no metabolismo celular, pois muitos deles estão associados com duas características definidoras dos cromossomos eucarióticos, que são centrômeros e telômeros.
 O centrômero é uma sequência de DNA que funciona durante a divisão celular como um ponto de fixação para proteínas que ligam o cromossomo ao fuso mitótico. Essa fixação é essencial para a distribuição igual e ordenada do conjunto de cromossomos para as células-filhas. 
 Os telômeros são sequências nas extremidades dos cromossomos eucarióticos que ajudam a estabilizar o cromossomo. Os telômeros mais bem caracterizados são aqueles dos eucariotos mais simples. 
Superespiralamento do DNA 	Comment by CASA: Nesse tópico, a visualização mental de um fio de telefone é fundamental para a compreensão de como ocorre o superespiralamento, ajudando entende o alto grau de compactação e subsequente em seus eixos helicoidais. No entanto na parte de deformações descontinuadas é meio confusa, mas da para se compreende sua essência onde envolve quebras de fitas de DNA circulares, alterações conformacionais e interações com proteínas ou outras moléculas, e suas propriedades topológicas cujo não são afetadas por deformações das fitas.
 O DNA celular é extremamente compactado, resultando em um alto grau de organização estrutural. O mecanismo de enovelamento não apenas empacota o DNA, mas também permite o acesso a sua informação. O superespiralamento que ocorre no DNA é semelhante a um cordão de telefone, tipicamente um cordão espiralado, Assim o caminho tomado pelo cordão entre as bases do fone e o receptor frequentemente inclui uma ou mais superespiras. O DNA é espiralado na forma de uma dupla hélice, com ambas as fitas do DNA espiraladas em volta de um eixo, sendo esse eixo espiralado sobre si mesmo. Quando não há curvatura no eixo próprio do DNA, é dito que se encontra em estado relaxado.
 Várias propriedades mensuráveis do superespiralmento foram estabelecidas, incluindo estudos das propriedades de um objeto que não se altera sob deformação continuada, logo as deformações continuadas do DNA incluem alterações conformacionais devidas á moção térmica ou a uma interação com proteínas ou outras moléculas. As deformações descontinuadas envolvem a quebra de fitas do DNA. Para as moléculas de DNA circulares, uma propriedade topológica é aquela que não é afetada pelas deformações das fitas do DNA, desde que não sejam introduzidas quebras. As propriedades topológicas são alteradas apenas pela quebra e religações do esqueleto de uma ou ambas as fitas de DNA. 
A maior parte do DNA celular está subenovelada	Comment by CASA: Nesse tópico conseguir entende melhor sobre o tópico acima espiralamento do DNA, devido à abordagem em cima das propriedades dos DNAs circulares pequenos, como plasmídios e os DNAs virais pequenos.
 Quando DNAs não apresentam quebras em nenhuma das fitas, eles são referidos como DNAs circulares fechados, se o DNA de uma molécula circular fechada adaptar-se aproximadamente á estruturas da forma B (estrutura Watson-Crick). Com uma volta da dupla hélice a cada 10,5 pb, o DNA está relaxado em vez de superespiralado. O superespiralamento ocorre quando o DNA for submetido a alguma forma de tensão estrutural. A estrutura do DNA está, portanto, tensionado de maneira tal que é regulada pela célula para induzir o superespiralamento. 
 A tensão é resultado do subenovalamento da dupla hélice do DNA em um circulo fechado. Um segmento de 84 pb de um DNA circular no estado relaxado contém oito voltas de dupla hélice, ou uma a cada 10,5 pb. Se uma dessas voltas for removida, haveria 84 pb divido por 7 resultando em 12,0 pares de bases , em vez das 10,5 encontradas no DNA. Esse é um desvio da forma mais estável do DNA, e como resultante a molécula está termodinamicamente tensionada. Em geral, a maior parte da tensão seria acomodada pelo espiralamento do eixo do DNA sobre si mesmo para formar uma superespira. A tensão também poderia também ser acomodada pela separação das duas fitas do DNA por cerca de 10 pb. 
 Cada célula ativamente subenovela seu DNA com ajuda do processo enzimático, e o estado de tensão resultante representa uma forma de armazenar energia. O estado subenovelado pode ser mantido apenas se o DNA for um circulo fechado ou se ele for ligado e estabilizado por proteínas de forma que as fitas não sejam livres para rodar uma sobre a outra. O numero de voltas helicoidais em uma molécula de DNA, fornece uma descrição precisa do superespiralamento. 
O subenovelamento do DNA é definido pelo número de ligações topológico	Comment by CASA: Esse tópico é referido pelas propriedades topológicas devido suas fitas intactas não sofrendo curvaturas ou deformações conformacionais, o entendimento desse tópico é bastante confuso e de compreensão complexa, no entanto consegue se absorver que a união das duplas fitas representa a ligação topológica, e mesmo que outras propriedades como por exemplo pontes de hidrogênios forem retiradas, e elas continuarem em contato físico, as ligações topológicas ainda é presente nessa situação. Um conceito desenvolvido nesse tópico também é o de número de ligações representados por LK, onde mostra o número de pares de bases de um DNA circular fechado com 2.100 pb, tendo LK de 10,5pb quando o mesmo estiver em relaxamento, e o estado de relaxamentodo número de ligações é representado por LKo.Tem uma formula própria para esse tipo de alteração que é descrita no tópico referente a esse texto, que indica o número de voltas removidas.E o superespiralamento é provocado pelo subenovelamento, que é estabelecido como negativo, no entanto em certas condições se tem o estabelecido positivo, por ocorrência da torção do eixo da hélice do DNA em processo de subenovelamento. 
 O numero de ligações é uma propriedade topológica do DNA de fita dupla porque ele não varia quando for curvado ou deformado, desde que ambas as fitas do DNA permaneçam intactas. É primordial se iniciar com uma visualização da separação das duas fitas de DNA circular de dupla fita, para melhor entendimento. Assim, fica mais claro se as duas fitas forem ligadas, elas estão efetivamente unidas pelo que tem sido chamado de ligação topológica. Mesmo se todas as pontes de hidrogênio e as interações de empilhamento de bases forem abolidas de forma tal que as fitas não estejam em contato físico, essa ligação topológica ainda ligaria as duas fitas. O numero de ligações pode ser definido como o número de vezes que a segunda fita fura essa superfície. As fitas estão arranjadas de uma forma em que elas se entrelacem em uma hélice no sentido direito, sendo essas ligações positivas, e uma hélice no sentido esquerdo, sendo essas ligações negativas. 
 Assim, pode se estender a ideia para um DNA circular fechado com 2.100 pb, quando a molécula estiver relaxada, o numero de ligações é simplesmente 10,5 pb. Dessa forma, o LK (número de ligações) é igual a 200. Para que uma molécula de DNA circular tenha uma propriedade topológica como o numero de ligações, nenhuma fita pode conter uma quebra. Se houver quebra em uma ou outra fita, as fitas podem, em princípio, desenovelar-se e separar completamente. O numero de ligações no DNA relaxado (LKo), é utilizado como uma referência, para as moléculas, voltando ao LK igual a 200, se duas voltas for removidas o seu LK será igual a 198. Tem-se uma equação para esse tipo de alteração que é: ∆LK= LK- LKo = 198-200 = -2
 O superespiralamento induzido pelo subenovelamento é, definido como superespiralamento negativo, entretanto em certas condições, o DNA pode ser superenovelado, resultando em superespiralamento positivo, a torção realizada pelo eixo da hélice do DNA quando ele está subenovelado, sendo um superespilamento negativo é a imagem especular daquele quando o DNA estiver superenovelado, sendo um superespilamento positivo. O numero de ligações pode ser desdobrado em dois componentes estruturais chamados de contorção (Wr) e distorção (Tw). Esses são mais difíceis de descrever que o número das ligações, mas a contorção pode ser dita como uma medida do espiralamento do eixo da hélice e a distorção como a determinação da distorção local ou relacionamento espacial dos pares de bases vizinhos. 
As topoisomerases catalisam alterações no número de ligação do DNA	Comment by CASA: Nesse tópico aborda sobre os dois tipos de topoisomerases, sendo que a do tipo II executa a função da do tipo I e ainda mais, quebrando as duas fitas do DNA e alterando o número de ligações em dois. Essas enzimas ajudam no processamento do subenovelamento do DNA.
 Toda célula possui enzimas com a única função de subenovelar e/ou relaxar o DNA. As enzimas que aumentam ou diminuem o grau de subenovelamento do DNA são as topoisomerases, a propriedade do DNA que elas mudam é o número de ligações. Essas enzimas desempenham um papel especialmente importante em processos como a replicação e o empacotamento do DNA. Há duas classes de topoisomerases. As topoisomerases do tipo I atuam quebrando transitoriamente uma das duas fitas do DNA, rodando a fita não quebrada através da quebra e reunindo as extremidades quebradas, elas alteram o LK em incrementos de 1. As topoisomerases do tipo II quebram ambas as fitas do DNA e alteram o LK em incremento de dois.
A compactação do DNA requer uma forma especial de superespiralamento 	Comment by CASA: A compactação do DNA possui duas formas, sendo a primeira chamada de plectonêmico ( fio distorcido) essa forma é um ótimo exemplo para tipos de estrutura geral do DNA, por ser uma estrutura com fitas entrelaçadas, e possui característica de extensão das superespiras no sentido de mão direita.A segunda, sendo chamada de solenoidal, possui característica oposta da primeira, levando o seu sentido na mão esquerda, no entanto ambas são formas negativas de superespiralamento podendo ter o mesmo segmento de DNA subenovelado. 
 As moléculas de DNA superespiraladas possuem duas formas, sendo a primeira com densidade super-helicoidais normalmente encontradas nas células, o comprimento do eixo da superespira junto com os ramos, possui cerca de 40% do comprimento do DNA, esse tipo de superespiralamento é referido como plectonêmico. Esse termo pode ser aplicado a qualquer estrutura com fitas entrelaçadas de alguma maneira simples e regular. E possui voltas no sentindo da mão direita.
 A segunda forma de superespiralamento, é conhecido como solenoidal, envolve voltas apertadas no sentido da mão esquerda. Embora suas estruturas sejam diferentes, o superespiralamento plectonêmico e solenidal são duas formas de superespiralamento negativo que podem ser tomados pelo mesmo segmento de DNA subenovelado. 
Estrutura dos cromossomos 
 O termo cromossomo é referido a uma molécula de ácido nucleico que é o repositário da informação genética de um vírus, bactéria, célula eucariótica ou de uma organela. 
A cromatina consiste de DNA e proteínas 	Comment by CASA: Durante o período de divisão e interfase das células eucarióticas, a mesma possui alterações marcantes, tendo em vista que a sua cromatina está amorfa e aletoriamente dispersa pelo núcleo, no entanto os cromossomos tornam-se muito mais condensados durante a prófase da mitose, possuindo um formato espécie-específico de pares de cromátides-filhas.Com a cromatina em seu estado consolidado, ela consiste de fibras envolvendo proteínas e DNA em quantidades idênticas, adjacente a uma pequena parte de RNA. O DNA da cromatina está adjunto com histonas, que empacotam e estabelecem o DNA em unidades estruturais chamadas de nucleossomos.Apesar disso, também é identificado nas cromatinas proteínas sem histonas, umas auxiliam a reter a estrutura do cromossomo, outras regulam a expressão de genes específicos. 
 A cromatina consiste de fibras contendo proteínas e DNA em aproximadamente igual quantidade, ao lado de uma pequena porção de RNA. O DNA na cromatina está associado com proteínas, chamadas de histonas, que empacotam e organizam o DNA em unidades estruturais, chamadas de nucleossomos. Também são encontradas na cromatina muitas proteínas não-histonas, algumas das quais ajudam a manter a estrutura do cromossomo, outras que regulam a expressão de genes específicos. Começando com os nucleossomos, o DNA cromossômico eucariótico está empacotado em uma sucessão de estruturas de organização cada vez mais superiores que no final produzem o cromossomo compacto visto com o microscópio óptico. 
As histonas são proteínas básicas pequenas 	Comment by CASA: As histonas são encontradas em todas as células eucarióticas, e são muito ricas nos aminoácidos do tipo arginina e lisina. As histonas encontradas nos eucariotos possuem cinco classes principais, sendo eles H1, H2A, H2B, H3 e H4. As classes H3 e H4 são similares na sequência de aminoácidos em todos os eucariotos, já as classes H1, H2A e H2B são diferentes nas sequências presente nas espécies de eucariotos.Todavia cada tipo de histona apresenta formas variantes, pois algumas cadeias laterais dos aminoácidos são enzimaticamente modificadas por metilação. Essas modificações afetam a carga elétrica liquida a forma e outras propriedades presentes nas histonas. 
 Encontradas na cromatina de todas as células eucarióticas, as histonas possuem peso molecular entre 11.000 e 21.000, são muito ricas nos aminoácidos básicos como arginina e lisina. Todas as células eucarióticas possuemcinco classes principais de histonas sendo elas H1, H2A, H2B,H3,H4. Diferindo no peso molecular e na composição de aminoácidos. As histonas H3 são aproximadamente idênticas na sequência de aminoácidos em todos os eucariotos, como são as histonas H4, sugerindo uma conservação estrita das suas funções. As histonas H1, H2A e H2B apresentam menor semelhança de sequência entre as espécies eucarióticas. Cada tipo de histona apresenta variantes, porque certas cadeias laterais dos aminoácidos são enzimaticamente modificadas por metilação, ADP-ribosilação, fosforilação, glicosilação ou acetilação. Tais modificações afetam a carga elétrica liquida, a forma e outras propriedades das histonas, bem como as propriedades da cromatina, e elas desempenham um papel na regulação da transição. 
Os nucleossomos são as unidades organizacionais fundamentais da cromatina 	Comment by CASA: O DNA eucarióto está subenovelado por embrulhamento solenoidal que é uma forma de superespiralamento que pode ser assumida por DNA subenovelado, ou seja, superespiralado negativamente que é acompanhado por uma superespira positiva.O enovelamento do DNA em torno do núcleo das histonas exige a remoção de uma volta helicoidal no DNA.Dessa forma o relaxamento da superespira positiva não ligada deixa a superespira negativa fixa, por meio de ligação ao núcleo das histonas do nucleossomo e resulta em um decréscimo global do numero de ligações.A ligação de DNA das histonas nos núcleos do nucleossomo pode ser afetada pela sequência de DNA ligado, pois os núcleos das histonas não se ligam aleatoriamente ao DNA.O posicionamento aleatório do DNA depende de um número de pares de bases de ligações entre adenina e timina na hélice do DNA que estiver em contato com as histonas.O enovelamento requer a compressão do sulco secundário da hélice nos pontos de ligação das bases.No entanto em vários organismos, algumas proteínas se ligam a uma sequência específica e depois facilitam a formação de um núcleo de nucleossomo ao seu redor.O enovelamento orenoidal assumia positiva
 O forte enovelamento do DNA em volta do núcleo das histonas requer a remoção de cerca de uma volta helicoidal no DNA. Quando o núcleo protéico de um nucleossomo se liga in vitro a um DNA circular fechado relaxado, a ligação introduz uma superespira negativa. Pelo fato de esse processo de ligação, a formação de uma superespira solenoidal negativa deve ser acompanhada por uma superespira positiva compensatória na região não ligada do DNA. As topoisomerases eucarióticas, mencionada e definida em tópicos anteriores podem relaxar superespiras positivas. O relaxamento da superespira positiva não ligada deixa a superespira negativa fixa e resulta em um decréscimo global do numero de ligação. Na verdade, as topoisomerases são necessárias para a montagem in vitro da cromatina a partir de histonas purificadas e do DNA circular fechado. 
 Outro fator que afeta a ligação do DNA ás histonas nos núcleos do nucleossomo é a sequência do DNA ligado. Os núcleos das histonas não se ligam aleatoriamente ao DNA, pelo contrario, elas tendem a se posicionar em certas localizações. Esse posicionamento não é inteiramente entendido, mas em alguns casos parece depender de uma abundância local de pares bases de adenina ligadas a timina na hélice do DNA que estiver em contato com as histonas. O enovelamento intenso do DNA em volta do núcleo das histonas dos nucleossomos requer a compressão do sulco secundário da hélice nesses pontos, e um agregado de dois ou três pares de bases de adenina ligados a timina, torna essa compressão mais factível. 
 Outras proteínas são requeridas para o posicionamento de alguns núcleos de nucleossomo no DNA. Em vários organismos, certas proteínas se ligam a uma sequência especifica e depois facilitam a formação de um núcleo de nucleossomo ao redor. O posicionamento preciso de núcleos de nucleossomos pode desempenhar um papel na expressão de alguns genes eucarióticos. 
Os nucleossomos são empacotados em estruturas de organização sucessivamente superiores 	Comment by CASA: O enovelamento do DNA de um núcleo do nucleossomo compacta o comprimento cerca de sete vezes. Nos cromossomos isolados, os núcleos dos nucleossomos parecem ser organizados em uma estrutura chamada de fibra de 30nm ( a visualização da figura 24-30 da pág. 933 auxilia no entendimento.) Esse empacotamento necessita de uma molécula de histona H1 por núcleo do nucleossomo. Sua organização é pontuada por regiões ligadas por proteínas de ligação do tipo sequência-específica, que são ligações sem histonas ao DNA.O segundo nível de organização das fibras de 30nm na cromatina, proporciona uma compactação do DNA de aproximadamente 100 vezes, suas regiões associadas com o andaime estão separadas por alças de DNA com 20 a 100 kilo pares de bases.O andaime abrange varias proteínas, especialmente as do perfil de grandes quantidades de histonas H1 e a topoisomerase II.A topoisomerase II auxilia ainda mais a relação entre o subenovelamento do DNA e a estrutura da cromatina, assim como na manutenção da estrutura da cromatina.
 O enovelamento do DNA em volta de um núcleo do nucleossomo compacta o comprimento do DNA de cerca de sete vezes. A compactação global de um cromossomo, entretanto, é maior que 10.000 vezes uma evidência ampla para a existência de níveis ainda mais superiores de organização estrutural. Em cromossomos isolados por métodos muito brandos, os núcleos dos nucleossomos parecem ser organizados em uma estrutura chamada de fibra de 30nm. Esse empacotamento requer uma molécula de histona H1 por núcleo do nucleossomo. A organização em fibras 30nm não se estende por todo o cromossomo, mas é pontuada por regiões ligadas por proteínas de ligação sequência-específica, ou seja, ligações sem histonas ao DNA. 
 A fibra de 30nm, um segundo nível de organização da cromatina, fornece uma compactação do DNA de aproximadamente 100 vezes. As regiões associadas com o andaime estão separadas por alças de DNA com 20 a 100kpb (kilo pares de bases). O DNA em uma alça pode conter genes relacionados, por exemplo, conjuntos completos de genes que codificam histonas parecem agrupados em alças que estão ligados por sítios de fixação ao andaime. O próprio andaime parece conter varias proteínas, especialmente em grandes quantidades de histonas H1 e a topoisomerase II. A presença da topoisomerase II enfatiza ainda mais a relação entre o subenovelamento do DNA e estruturas da cromatina, ela é também importante para a manutenção da estrutura da cromatina que inibidores dessa enzima podem matar rapidamente células de divisão.
As estruturas cromossômicas condensadas são mantidas pelas proteínas SMC	Comment by CASA: Uma terceira classe de proteínas da cromatina são as proteínas SMC, são encontradas em todos os tipos de organismo, das bactérias aos humanos. Sua estrutura primaria compõe cinco domínios distintos, como Amino, Carboxiloterminais, saliência e duas espiras espiraladas.As proteínas são geralmente diméricas, formando um complexo em forma de V.Os eucariotos possuem dois tipos principais, as coesinas e as condensinas. 
 Uma terceira classe de proteínas da cromatina, além das histonas e as topoisomerases, é a das proteínas SMC (manutenção da estrutura dos cromossomos). A estrutura primaria das proteínas SMC consiste de cinco domínios distintos, que são os domínios globulares amino e carboxilaterminais, N e C, cada um possuindo parte do sitio de hidrolise do ATP, são conectados a duas regiões de α-hélice de motivos espira-espiralada que são unidos por um domínio saliente. As proteínas são geralmente dimericas, formando um complexo de forma de V que se pensa ser mantido junto por meio so seu domínio saliente. Um domínio N e um C aproximam-se para formar o sitio hidrolítico do ATP completo em cada extremidade do V.
 Proteínas da família SMC são encontradas em todos os tipos de organismo, das bactérias aos humanos. Os eucariotos possuem dois tipos principais, as coesinas e as condensinas. As coesinas desempenham um papel substancialem unir e mantê-las juntas à medida que os cromossomos se condensam na metáfase. Esta união é essencial se os cromossomos forem segregar apropriadamente na divisão celular. As condensinas são essências para a condensação dos cromossomos á medida que as células entrem em mitose. 
O DNA bacteriano também é altamente organizado 	Comment by CASA: O DNA bacteriano é altamente organizado devido as suas taxas de metabolismo celular ser altas significando uma produção maior do DNA sendo transcrito ou replicado em um dado momento.
 O DNA bacteriano está compactado em uma estrutura chamada de nucleóide, que pode ocupar uma fração significante do volume celular. O DNA parece está fixado em um ou mais pontos da superfície interna da membrana plasmática. O cromossomo bacteriano é uma molécula relativamente dinâmica, possivelmente refletindo um requerimento para um acesso mais fácil a sua informação genética. O clico de divisão celular pode ser tão curto quanto 15 minutos, enquanto que em células eucarióticas ocorrem em horas ou até mesmo em meses. Em adição, uma fração muito maior de DNA procariótico é usada para codificar produtos de RNA e/ou proteínas. Taxas de metabolismo celular maiores nas bactérias significam que uma produção muito maior do DNA está sendo transcrita ou replicada em um dado momento, diferente das células eucarióticas.