DNA, cromatina e cromossomas

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ESTRUTURA DO DNA, DA CROMATINA, E DOS CROMOSSOMAS
Os ácidos nucleicos incluem o DNA (ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico).
O DNA é formado por duas cadeias de um polímero de nucleótidos enroladas em hélice (dupla hélice de DNA):
· cadeia simples de DNA-single strand DNA;
· cadeia dupla de DNA-double strand DNA.
Cada nucleótido é composto por uma desoxirribose, um grupo fosfato e uma base azotada.
As desoxirriboses estão unidas entre si por ligações fosfodiéster entre o grupo fosfato ligado ao C5 de um NT e o grupo hidroxilo do C3 do NT seguinte.
As duas cadeias ligam-se entre si através do estabelecimento de pontes de hidrogénio entre as bases azotadas (purinas e pirimidinas).
A molécula de DNA é constituída por um esqueleto de açúcares fosfatados (fosfodesoxirribose) e por um interior contendo as bases azotadas.
Bases azotadas
Purinas: anel duplo contendo átomos de azoto – Adenina e Guanina.
Heterociclo aromático bicíclico que inclui tanto um anel de 5 membros como um anel de 6 membros. 
 
 
Pirimidinas: anel simples contendo átomos de nitrogénio – Timina, Citosina e Uracilo.
Heterociclo aromático de 6 membros com átomos de nitrogénio nas posições 1 e 3. 
 
Formação do anel de pentose
A pentose é um açúcar formado por 5 carbonos que ocorre em dois tipos: desoxirribose (no DNA) e ribose (no RNA).
No DNA, a pentose, ou seja, a desoxirribose não possui um grupo hidroxilo (OH) no C2.
Formação do nucleósido
Nucleósido: desoxirribose + base azotada.
A ligação entre a desoxirribose (pentose) e a base azotada (purinas ou pirimidinas) é feita covalentemente através de uma ligação amino-glicosídica entre o N9 (azoto 9) da base (purinas A e G) e o carbono-1 da pentose ou entre o N1 (azoto 1) da base (pirimidinas C e T) e o carbono-1 da pentose.
Existem 4 nucleósidos: 2 estão ligados às purinas e outros 2 estão ligados às pirimidinas.
purinas
pirimidinas
Ligação entre o grupo fosfato e o grupo hidroxilo do C5 da pentose 
O carbono 5 (C5) está ligado a um grupo hidroxilo, que contém um átomo de oxigénio que ataca o átomo de fósforo no grupo fosfato, estabelecendo-se a ligação entre a desoxirribose (pentose) e o grupo fosfato.
Assim dá-se a formação de 4 nucleótidos: Adenina, Guanina, Citosina e Timina.
Nucleótido: desoxirribose + grupo fosfato (ligado ao C5) + base azotada (ligada ao C1).
Construção de uma molécula de DNA
Ligação do grupo hidroxilo do C3 de um NT ao grupo fosfato do C5 do NT seguinte.
O nucleótido que é inserido em segundo lugar leva sempre consigo um grupo trifosfato (trifosfato ligado ao C5 quando NT ainda fora da cadeia de DNA). O grupo hidroxilo do C3 do primeiro nucleótido vai atacar o fosforo do C5 do NT que se apresenta em segundo lugar e ao estabelecer-se a ligação a molécula de difosfato (pirofosfato) liberta-se. Assim, estabelece-se a ligação fosfodiéster que une os dois nucleótidos. Molécula de difosfato
Ligação fosfodiéster
Deste modo, forma-se uma cadeia linear de DNA.
extremidade 5’
extremidade 3’
Ligação amino-glicosídica
Emparelhamento de bases azotadas
As ligações são de pontes de hidrogénio entre purinas e pirimidinas complementares: A=T e G≡C. 
3
4
2
3
4
1
1
9
6
1
9
6
1
2
Molécula de DNA 
O DNA é uma hélice de cadeia dupla constituída por 2 polímeros de NT, com um esqueleto de açúcares (desoxirriboses) unidos por ligações fosfodiéster, através de grupos fosfato (C3-PO4-C5) e interligações por pontes de hidrogénio entre as bases azotadas que se ligam ao C1 do açúcar (ligação amino-glicosídica). 
Esta ligação é efetuada por complementaridade (bases complementares 2 a 2) entre a adenina com a timina (2 ligações de pontes de hidrogénio), e a citosina com a guanina (3 ligações de pontes de hidrogénio).
As duas cadeias possuem direções opostas, 5’ → 3´e 3´ → 5´ (antiparalelas).
As duas cadeias formam espirais em torno de um mesmo eixo, resultando numa hélice dupla com cerca de 2 nm de diâmetro.
Como os grupos fosfato conferem carga negativa, ao DNA podem se associar proteínas que neutralizam a repulsão eletrostática, permitindo a compactação.
As duas cadeias de DNA (diâmetro 2 nm) contêm no seu interior as bases azotadas unidas por pontes de hidrogénio criando um ambiente hidrofóbico com diâmetro interno de 11 A, enquanto que o esqueleto de açúcares fosfatados, unidos por ligações fosfodiéster, está virado para o exterior e é polar criando um ambiente hidrofílico de diâmetro externo de 20 A.
As duas cadeias de DNA são ditas complementares, devido ao emparelhamento complementar das bases azotadas e são ditas antiparalelas por apresentarem extremidades de polos opostos, uma termina em C5 e a outra termina no C3.
Estas duas cadeias enrolam-se no sentido da direita, com cada curva contendo 10 NT. O enovelamento protege os pares de base hidrofóbicas e o enrolamento é permitido, devido à existência do emparelhamento entre as bases.
Interior: bases azotadas emparelhadas
Exterior: esqueleto de fosfodesoxiribose
Diam 12 A
Diam 6 A
Diâmetro 2 nm
As sequências dos NT funcionam como um código que permite não só a duplicação do DNA, mas também a transmissão dessa informação, que se traduz na transcrição em RNA e na tradução do RNA em proteínas, permitindo o funcionamento da célula.
Dogma central da biologia molecular: DNA → RNA → Proteína.
As sequências de DNA as responsáveis pela transmissão dessa informação, denominam-se genes.
O genoma humano (conjunto de genes) contém cerca de 25000 genes distribuídos por 23 pares de cromossomas.
Organização da cromatina
O DNA tem graus de compactação variáveis. Esta compactação é feita sob a forma de cromatina, que é a união do DNA a proteínas básicas designadas de histonas e proteínas não histónicas. Sem esta compactação do DNA, este não seria suficientemente pequeno para caber no compartimento nuclear. Além disso, a participação de proteínas associadas favorece uma maior compactação nas regiões que não necessitam de ser transcritas.
Níveis de compactação do DNA:
· Hélice de DNA: 2 nm;
· Hélice de DNA enrolada em nucleossomas: 11 nm;
· Fibra de 30 nm;
· Fibra de 300 nm;
· Fibra de 700 nm;
· Cromossoma: 1400 nm.
O primeiro nível de compactação do DNA (2 nm) é o seu enrolamento em nucleossomas, permitindo 6x a compactação em fibras de 11 nm. 
Nucleossoma: conjunto de proteínas que formam um octâmero de duas cópias de histonas (H) canónicas (pequenas proteínas altamente conservadas): duas H2A, duas H2B, duas H3, e duas H4.
As histonas, por conterem uma elevada percentagem de aminoácidos básicos, conseguem neutralizar o DNA. Em termos de estrutura tridimensional, as histonas assumem a forma de um disco e nele enrolam-se 146 pares de base de dupla hélice (1,46 voltas).
Aos nucleossomas junta-se a histona de ligação H1, o que permite um acréscimo de 20 pares de base, estabilizando o nucleossoma.
Cromatosoma: é composto por 166 pares de base (146+20) de DNA enroladas em torno de um núcleo proteico de histonas, estabilizado por uma molécula H1.
Os nucleossomas estão separados por cerca de 80 pares de base.
300 nm
 
Fibra de 11 nm
Primeiro nível de compactação: enrolamento em nucleossomas
Fibra de 30 nm
Enrolamento helicoidal com interações entre nucleossomas espaçados: hélice solenoide estabilizada pela H1
Desconhecem-se os mecanismos de condensação de nível superior.
Na transcrição, formam-se ansas de cromatina descondensada, expondo o DNA para ser transcrito.
Tipos de cromatina
Eucromatina: DNA descondensado, pronto a interagir com os fatores de transcrição, ou seja, corresponde às regiões transcricionalmente ativas do DNA.
Heterocromatina: DNA condensado, que induz o silenciamento de genes. Há dois tipos de heterocromatina:
· Heterocromatina constitutiva: estado permanente de condensação (não descondensa) e inativação genética. Encontra-se em regiões pericentroméricas e nos telómeros;
· Heterocromatina facultativa: pode descondensar consoante as necessidades das células, ou seja, o estado de condensaçãovaria em tipos diferentes de células e estados de desenvolvimento.
Territórios cromossómicos
Durante a interfase, os cromossomas localizam-se em áreas específicas (distribuição territorial cromossómica) com cada cromossoma ocupando um espaço definido (território cromossómico).
Estes territórios são específicos da célula e do tecido e podem mudar em respostas a estímulos transcricionais.
Os territórios cromossómicos constituem uma barreira contra lesões e facilitam a transcrição.
Exemplos.: 
· Os cromossomas maiores e/ou de menor densidade génica ocupam regiões mais extensas da periferia nuclear.
· Os cromossomas mais pequenos e/ou de maior densidade génica ocupam mais a área central.
· Os cromossomas homólogos (dois alelos do mesmo cromossoma) raramente são contíguos (proteção contra lesões simultâneas). 
· Os cromossomas entrecruzam-se extensamente.
Fábricas de replicação e de transcrição
A replicação (DNA para DNA) origina-se num foco/fábrica de replicação. 
A replicação ocorre simultaneamente em vários focos/fábricas de replicação, estendidas ao longo da cadeia de DNA. 
Nas fábricas de replicação ocorre não só a replicação da informação genética, mas também a introdução da informação epigenética como a metilação e a acetilação.
A transcrição (DNA para RNA) decorre em múltiplos domínios nucleares simultaneamente, denominados de fábricas de transcrição.
Cada foco de transcrição resulta da confluência de vários genes para a mesma região nuclear.
Fábricas de transcrição:
· A sua função é dedicada à síntese de RNA, contendo o conjunto de moléculas que permitem a transcrição. Nas fábricas de transcrição, os genes a serem transcritos associam-se à RNA polimerase, a fatores de transcrição e a fatores de processamento do RNA. 
· A transcrição do rRNA, do mRNA e dos pequenos RNA ocorre em fábricas de transcrição diferentes.
Movimentos da cromatina (DNA + proteínas)
A cromatina não é estática, ou seja, apresenta movimentos:
· Movimentos de curta distância: 
· Frequentes, rápidos, focais.
· Movimentos de longa distância (reposicionamento de genes): 
· Raros e lentos, em resposta a estímulos externos com impacto na atividade transcricional, ou seja, para facilitar ou inibir a expressão de determinados genes;
· Movimentos de genes em direção às suas fábricas de replicação, deixando o seu estado condensado;	
· Reposicionamento para regiões enriquecidas em fatores de processamento do RNA ou mudança para regiões de maior condensação, de modo a promover a inativação da transcrição.
· Movimentos de grandes regiões cromossómicas ou de um cromossoma:
· Reorganização do genoma (ocorre em situações muito específicas). 
Distribuição espacial da replicação
As regiões mais ricas em genes replicam precocemente na fase S do ciclo celular, predominando nas regiões centrais do núcleo, formando a eucromatina.
As regiões com menor densidade de genes replicam mais tardiamente na fase S do ciclo celular, predominando na periferia do núcleo e do nucléolo, formando a heterocromatina facultativa ou constitutiva.
A cromatina apresenta diferentes conformações ao longo do ciclo celular: 
· Na fase G1, o DNA encontra-se não condensado. 
· Na fase S, o DNA replica-se. 
· Na fase G2, dá-se a condensação do DNA em cromossomas para a mitose (fase M). 
Organização espacial da replicaçãoNc
A: Fase S precoce – síntese de DNA difusa, com exclusão dos nucléolos;
C: Fase S intermédia – síntese de DNA de predomínio periférico;
E: Fase S tardia – síntese de DNA na periferia e em torno do nucléolo.
C e E: replicação mais lenta – heterocromatina. 
Regulação epigenética da expressão dos genes
A informação transmitida à descendência que não está contida na sequência de DNA designa-se por informação epigenética. Isto implica que, durante a replicação, não só se formam cadeias iguais, mas também se reproduz a informação adicional. 
A informação epigenética regula a expressão dos genes, sendo responsável pela diferenciação do embrião em diferentes tipos celulares, diferentes tecidos, e diferentes órgãos, como, por exemplo, uma célula da pele e uma célula do fígado que têm a mesma composição genómica, mas expressam proteínas diferentes para terem atividades e funções muito distintas.
A modelação da expressão genética pode ainda ser modificada por elementos exógenos, durante a vida do organismo, tais como a obesidade e a introdução de tóxicos no organismo. 
Como é que esta informação epigenética é transmitida?
É transmitida por dois mecanismos, sendo que um deles atua diretamente no DNA e o outro atua nas histonas.
O mecanismo que atua sobre o DNA é feito através da metilação do DNA.
Metilação do DNA:
· Ligação de um grupo metilo a uma citosina contida num grupo de NT repetitivos CG (formando as ilhas CpG ou CG). Estas ilhas ocorrem, geralmente, no promotor do gene que é região do DNA que promove a expressão do gene. Contudo, quando o grupo metilo se liga a expressão do gene é inibida. 
· Exemplo.: um dos cromossomas X na mulher é inativado por hipermetilação (inativação do X). 
· Existem genes que são expressos somente pelo alelo materno e outros somente pelo alelo paterno (imprinting). Alterações do imprinting estão associados a doenças graves do RN.
Em relação às histonas existem dois aspetos, tais como as variantes de histonas e as modificações químicas nas caudas das mesmas.
Variantes de histonas:
· A estrutura de alguns nucleossomas pode ser alterada pela presença de variantes de histonas que apresentam alterações na sequência de aminoácidos original. 
· As histonas canónicas são expressas sobretudo na fase S do ciclo celular. 
· Exemplos de variantes de histonas: 
· A variante H3.3 é expressa ao longo do ciclo celular (e não só na fase S) e está relacionada com regiões de transcrição ativa e com regiões de regulação da expressão de genes. 
· A variante macroH2A encontra-se associada ao silenciamento da expressão de genes na heterocromatina, sendo abundante no cromossoma X inativo. 
· A variante H2A.Z está associada à supressão de silenciamento de genes na heterocromatina. 
· A variante CenH3 (CENP-A) localiza-se no centrómero.
Modificações de histonas:
· As histonas possuem um domínio globular inserido no nucleossoma e um domínio externo (cauda) carregado positivamente e, por isso, suscetível de ser modificado.
· Tipos de modificações de histonas: acetilação (Lis), Fosforilação (Ser, Thre), Metilação (Lis, Arg), Ubiquitilação (Lis).
· Consequências das modificações de histonas:
· As modificações alteram a carga das histonas, originando perturbações na interação entre as histonas e o DNA e entre nucleosomas. 
· Por exemplo, a acetilação de Lisinas neutraliza a carga provocando o relaxamento da ligação do DNA, que fica liberto para interagir com fatores de transcrição, portanto, estimula a transcrição de genes.
· Suspeita-se que haja um código de histonas que controlaria o acesso de proteínas ao DNA e que consequentemente explicaria diferenças de transcrição entre células. 
· Exemplos de modificações de histonas:
· A: algumas modificações/combinação de modificações estão relacionadas com a acessibilidade da cromatina.
· B: exemplos de possíveis modificações da cauda da H3 – metilação, acetilação, fosforilação.
· C: Modificações da cauda da H3 e consequências ao nível da expressão genética – silenciamento ou promoção da expressão de genes.
Centrómero
O centrómero (CEN) é uma região especializada da cromatina na qual se formam os cinetocoros (KC), que são um conjunto de proteínas que se ligam às histonas do centrómero para fixar os microtúbulos do fuso mitótico. DNA
Cromossoma
dicromatídio
Microtúbulos
Cinetocoreanos
Cromatídio
Cinetocoro
Centrómero
 CROMOSSOMAS = DNP (DNA + Proteínas)
CENTRÓMERO
A sequência de DNA no CEN consiste numa repetição de 171 pares de base (bp), que se estende por milhares a milhões de bp, ou seja, a região é muito extensa. Estas sequências repetitivas denominam-se por repetições de satélite.
Esta sequência do DNA não é suficiente para estabelecer o KC, apenas contribuipara estabilizar a região do CEN. 
Na região do CEN, a H3 do nucleossoma é uma variante denominada CENP-A), a qual é responsável pela formação e ligação ao KC. Considera-se esta alteração uma especificação epigenética dos CEN. 
Os centrómeros são também ricos em CENP-B, a qual se liga à CENP-A e à CENP-C do KC. 
Nos cromossomas, a região do CEN forma uma constrição (DNA menos condensado) visível no cariótipo.
Nota: CENP – centromeric protein 
A posição dos CEN nos cromossomas varia:
· Cromossoma metacêntrico: quando o centrómero está localizado exatamente no meio do cromossoma.
· Cromossoma submetacêntrico: quando o centrómero está "um pouco" afastado do centro.
· Cromossoma acrocêntrico: quando o centrómero está mais próximo das extremidades do que do centro. Estes cromossomas são críticos, pois contêm os genes que transcrevem para o RNA ribossómico.
· Cromossoma telocêntrico: quando o centrómero está numa das extremidades do cromossoma.
Determinadas sequências repetitivas do DNA são consideradas críticas para manter funções especializadas.
Existem dois tipos de segmentos repetitivos:
· Elementos transponíveis: são capazes de se deslocar ao longo do DNA e são encontrados dispersos, mas não ao acaso.
· DNA satélite: consiste em repetições tandem (quando um padrão de um ou mais nucleotídeos é repetido e as repetições são diretamente adjacentes umas às outras), de DNA não codificante, ocupando extensas áreas do DNA, estando limitadas a determinadas regiões e concentrado no DNA centromérico e pericentromérico (à volta do centrómero). O DNA satélite é o principal componente dos centrómeros e da heterocromatina.
Cinetocoro
O cinetocoro é uma estrutura proteica construída a partir da cromatina dos centrómeros. Esta estrutura tem a capacidade de se ligar a histonas modificadas do centrómero e permitirá fixar a cada um dos cromatídeos um conjunto de microtúbulos do fuso mitótico. Portanto, a ligação dos microtúbulos aos cromatídeos depende da formação do cinetocoro. Além disso, os cinetocoros permitem a segregação correta dos cromatídeos e apresentam uma morfologia tipo malha fibrosa onde se inserem as extremidades plus dos microtúbulos.
O objetivo da mitose é distribuir os cromossomas duplicados na fase S para extremidades opostas da célula antes da citocinese. Esta tarefa é realizada pelo fuso mitótico, que é uma estrutura bipolar em forma de barril, composta por microtúbulos. 
Para garantir que cada célula filha consiga herdar uma cópia idêntica do genoma, os cromatídeos irmãos recém-replicados, que são mantidos juntos pelo complexo de coesinas, devem ser bi-orientados, isto é, dirigidos para polos opostos. 
Os principais componentes do cinetocoro são:
· complexo/rede CCAN: liga o cinetocoro ao DNA do CEN;
· complexo/rede KMN: liga-se aos microtúbulos cinetocorianos.
Principais Funções dos cinetocoros:
· medeiam as interações com os microtúbulos do fuso;
· funcionam como mecanorecetores, controlando a estabilidade de ligação dos microtúbulos, de modo a favorecer a bi-orientação dos cromatídeos. Caso a orientação dos microtúbulos não seja a correta, o cinetocoro desliga-se dos microtúbulos e volta a reposicionar os microtúbulos (correção de erros de posicionamento dos microtúbulos). O cinetocoro deteta esses erros, devido a diferenças na tenção exercidas entre os cromatídeos.
· regulam o spindle assembly checkpoint (SAC). Este mecanismo permite reter parados em metafase dos cromatídeos até estes estarem corretamente posicionados (alinhados para polos opostos). 
Os cinetocoros são formados por 2 regiões de funções distintas:
· Cinetocoro interno:
· Complexo/rede CCAN: conjunto de 16 proteínas centroméricas (CENP). 
· Funções:
1. Ligação ao DNA centromérico através da ligação à histona CENP-A/nucleossoma CENP-A
2. Serve de esqueleto para a montagem do KC externo.
· Complexo CPC: ao CCAN associa-se um complexo de proteínas responsável pela bi-orientação correta dos cromatídeos. Este complexo é composto por: Aurora B quinase e por proteínas reguladoras da Aurora B: proteínas INCENP, Survivin e Borealin.
· Cinetocoro externo:
· Complexo/rede KMN (complexo proteico) liga-se ao complexo CCAN e regula a ligação dos cinetocoros aos microtúbulos.
· Complexo RZZ liga-se ao complexo KMN e regula a ligação ao complexo MCC.
· Complexo MCC (complexo do checkpoint mitótico) liga-se ao complexo KMN/RZZ e funciona como via de sinalização SAC.
A ativação do SAC é desencadeada pelo cinetocoro, que difunde um sinal de “espera” e promove a formação do complexo do checkpoint mitótico (MCC). Este complexo inibe o complexo APC/C (complexo promotor da anafase) ao impedir a sua ligação com a proteína Cdc20. O complexo APC/C é aquele que vai determinar o ciclo:
· Se estiver inativo, o resto do sistema permanece ativo e os cromossomas irão ficar parados em metafase até que os microtúbulos do fuso estejam completamente alinhados;
· Quando este complexo for ativado, o cinetocoro vai-se desmembrar, a via SAC é inibida e os cromossomas já se podem afastar para polos opostos (anafase). 
A rápida inibição da APC/C deve-se à capacidade do MCC em inibir a APC/C já ligada à Cdc20, sem que para isso seja necessária sinalização adicional proveniente do cinetocoro, contribuindo para a eficiência do SAC. Durante a ligação dos cinetocoros aos microtúbulos, o complexo RZZ coopera no sentido de estabilizar a interação cinetocoros-microtúbulos. Após o correto alinhamento dos cromossomas na placa equatorial, o MCC é desagregado e o SAC é silenciado. Após o silenciamento do SAC, a Cdc20 fica livre para ativar a APC/C.
Telómeros
Os telómeros são sequências longas e repetitivas de DNA não-codificantes, presentes nas extremidades dos cromossomas, e associadas a várias proteínas de ligação.DNA
Cromossoma
dicromatídio
Microtúbulos
Cinetocoreanos
Cromatídio
Cinetocoro
Centrómero
 CROMOSSOMAS = DNP (DNA + Proteínas)
Telómero
Telómero
Telómero
Telómero
Telómero
Telómero
Telómero
Telómero
Os telómeros têm como função principal impedir que a cadeia de DNA se degrade, ou seja, impedir o desgaste do material genético e manter a estabilidade estrutural do cromossoma.
Problemas gerados pelas extremidades dos cromossomas
1-A maquinaria de replicação do DNA não consegue replicar as extremidades dos cromossomas, pelo que, a cada divisão, os telómeros vão encurtando, provocando o envelhecimento celular por perda de genes importantes. 
Para este problema não há solução, pois a enzima Telomerase, capaz de replicar as extremidades, encontra-se inativa nas células somáticas.
2-A exposição do DNA terminal ao exterior é reconhecida como DNA danificado, desencadeando a ativação do sistema de reparação celular, no que resulta a paragem do crescimento da célula.
Adicionalmente, a exposição das extremidades livres de DNA facilita a fusão entre cromossomas vizinhos (podem corromper a informação genética, provocando mau funcionamento celular, cancro, ou morte celular).
Para este problema, a célula desenvolveu duas soluções para proteger as extremidades:
· A cadeia de DNA nas extremidades dos cromossomas apresenta uma modificação da sua forma 
· A cadeia de DNA nas extremidades dos cromossomas associa-se a um conjunto de proteínas, originando o telossomo protetor/ complexo protetor/ Shelterin.
Proteção das extremidades dos cromossomas
As extremidades dos cromossomas são protegidas por:
1-Formação de ansas. Na extremidade do telómero, as duas cadeias dobram-se e formam uma ansa.
2-Associação com proteínas protetoras. As sequências repetitivas do telómero levam ao recrutamento de proteínas de ligação ao DNA que catalizam e estabilizam a formação das ansas, protegendo as extremidades do DNA. Este complexo proteico forma uma capa cromossómica protetora conhecida como Shelterina. É um complexo proteico de seis unidades que protege os telómeros de serem reconhecidos como DNA danificado, evitando a ativação do sistema de reparação celular. 
Formação de ansas de DNA nos telómeros
Na extremidade do telómero, as duas cadeias dobram-se eformam uma ansa T. O tamanho da ansa depende do comprimento do telómero e da idade celular. 
No término da ansa T, a cadeia G, mais prolongada na forma de cadeia simples, origina uma pequena ansa D. Nesse local, a cauda-G liga-se por complementaridade à outra cadeia, enquanto que a outra parte da cauda-G fica revestida por proteínas de ligação a DNA de cadeia simples para evitar lesões no mesmo. 
As outras regiões da ansa ficam revestidas por proteínas de ligação a cadeia dupla de DNA, de modo a proteger essa parte do DNA.
Trata-se de um enrolamento complexo, mas eficaz para evitar a erosão das extremidades do DNA.
Coesão entre cromatídeos
Durante a mitose, cada cromossoma é composto por dois cromatídeos geneticamente idênticos formados durante a replicação do DNA.
É fundamental que os cromatídios permaneçam juntos, para poderem ser separados para polos opostos durante a anafase, mantendo-se assim o complemento diplóide das células irmãs.
Deste modo, os cromatídeos estão unidos através da interação com os complexos coesinas (conjunto de proteínas).
As coesinas estendem-se ao longo de todo o cromossoma desde a replicação, mantendo os cromatídeos unidos.
Reorganização do cromossoma – Mecanismo de condensação de alta ordem
A condensação da cromatina é um processo dinâmico que permite a aquisição de propriedades mecânicas (tamanho, rigidez, flexibilidade) que possibilitam a sua separação na anafase. Esta condensação ocorre progressivamente e de forma ordenada.
Existe um esqueleto proteico central, que facilita a espiralização do DNA.
Os principais pontos de ligação ao eixo central são regiões ricas em adenina e timina.
Fazem parte do eixo proteico central duas proteínas muito importantes: a Topoisomerase II e as Condensinas.
Topoisomerase II: enzima que quebra enlaces entre as moléculas de DNA que eventualmente se tenham mantido após a replicação. Permite a separação completa dos cromatídeos após a degradação das coesinas.
Condensinas: proteína que está ligada à condensação do DNA. 
Na mitose a quinase Cdk1 fosforila as condensinas, agregando-as num anel que enlaça o DNA promovendo a condensação do DNA. No entanto, desligam-se quando a condensação atinge a fase de cromossoma (interfase-profase).
Pelo contrário, os cromatídeos mantêm-se unidos pelas coesinas até à anafase.