Aula 03 - Núcleo interfásico
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Aula 03 - Núcleo interfásico


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é muito grande, 
e esse tamanho torna difícil sua acomodação dentro do núcleo. 
É necessário que as moléculas de DNA estejam compactadas.
O grau de compactação do DNA varia no ciclo celular, como já 
foi mencionado nas duas últimas aulas, atingindo seu máximo na fase 
M, quando é possível individualizar, contar e classi\ufb01 car as moléculas 
de DNA, ali chamadas cromossomos. Existem regiões do cromossomo 
essenciais para a manutenção de sua integridade e para que possa 
haver replicação. Essas regiões são o centrômero, os telômeros e as 
origens de replicação (Figura 3.6). Nos eucariotos, as moléculas de 
DNA estão compactadas com proteínas, formando o arranjo que nós 
chamamos cromatina.
Figura 3.6: Regiões essenciais dos 
cromossomos: cada cromossomo tem 
de ter um centrômero, sobre o qual se 
alojam as proteínas do cinetócoro na 
mitose, telômeros nas extremidades 
e várias origens de replicação, que 
assumem o aspecto de bolhas na fase S.
As proteínas que compactam o DNA são classi\ufb01 cadas em histonas 
e não-histonas. As histonas são proteínas muito adequadas para interagir 
com o DNA (ácido desoxirribonucléico) porque têm alto teor de 
aminoácidos carregados positivamente, sendo, portanto, básicas. Quatro 
histonas diferentes (H2A, H2B, H3 e H4), com duas cópias de cada, 
formam um octâmero ao redor do qual a \ufb01 ta dupla de DNA está enrolada 
(Figuras 3.7 e 3.8). Esse arranjo é chamado nucleossomo. O segmento 
de DNA que \ufb01 ca entre dois nucleossomos é chamado DNA de ligação e 
pode variar de tamanho. Já o segmento que envolve um nucleossomo tem 
tamanho bastante regular, de cerca de 200 pares de bases.
Telômero
Origem de 
replicação
Centrômero
Origem de 
replicação
Telômero
Bolha de replicação Cinetócoro
Cromossomos duplicados 
em células
Camila
Highlight
Camila
Highlight
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3
M
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LO
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Figura 3.8: Procedimento para dissociar 
os nucleossomos e separá-los das histonas.
Existe ainda uma outra histona compactando 
o DNA, a histona H1, que não faz parte do 
nucleossomo. Ela fica por fora do arranjo de 
nucleossomos, ajudando a torná-lo mais frouxo ou 
mais compactado (Figura 3.9).
DNA de ligação
Histonas do 
nucleossomo
DNA de ligação digerido 
por nucleares
200 pares de nucleotídeos
Dissociação com alta 
concentração de sal
Nucleossomos
liberados
Octâmero
de histomas
Dissociação
Duplas hélice de DNA
H2A H2B H3
H4
11nm
a b
Figura 3.7: Modelo do nucleos-
somo visto de dois ângulos 
diferentes, com o DNA represen-
tado pelo tubo helicoidal (A) ou
pelas linhas paralelas (B) ao 
redor das histonas. Esquema 
de Evangelos Moudrianakis. 
BIOLOGIA CELULAR II | Núcleo interfásico
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Figura 3.10: Micrografia eletrônica de um 
trecho de DNA no estado compactado 
natural (a) e depois descompactado (b). 
A molécula nativa (A) é chamada fibra de 
30nm e o DNA no seu estado descompactado 
(B) é comparado a um colar de contas. Fotos: 
(a) de Barbara Hamkalo; (b) Victoria Foe.
Figura 3.11: Nucleossomos enrolados sobre si próprios. Em (a), aspecto 
frontal de uma \ufb01 bra, em (b), o aspecto lateral. Os primeiros seis nucleossomos 
estão numerados, para facilitar a compreensão.
A estrutura formada pelos nucleossomos intercalados por DNA 
de ligação assemelha-se a um colar de contas (Figura 3.10.b). Quando 
assume a con\ufb01 guração nativa, ela se arranja como a \ufb01 bra de 30nm 
(Figura 3.10.a). A \ufb01 bra de 30nm consiste no colar de nucleossomos 
enrolado sobre si próprio, encurtando muito a molécula de DNA 
(Figura 3.11).
Figura 3.9: A histona H1 liga-se
por fora dos nucleossomos,
ajudando a mantê-los mais
próximos ou mais afastados.
Histona H1
Nucleossomo
Octâmero
de histomas
30nm
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5 6
a
b
a b
50nm
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Mesmo na forma de \ufb01 bra de 30nm, um cromossomo típico teria 
aproximadamente 1mm de comprimento, \ufb01 cando impossível acomodá-lo 
dentro de uma célula. É necessário, portanto, que o DNA seja ainda mais 
compactado. Em contrapartida, se o DNA estiver compactado demais 
durante a intérfase, atividades como transcrição e replicação certamente 
\ufb01 carão muito di\ufb01 cultadas. Assim, é fácil supor que o mecanismo de 
compactação do DNA tenha de ser dinâmico, facilitando o acesso das 
enzimas quando necessário (Figura 3.12). Regiões descompactadas do 
DNA também são alvo fácil para degradação por DNAses.
Figura 3.12: Para que haja transcrição, 
é necessário que o DNA esteja descom-
pactado. As regiões descompactadas 
também \ufb01 cam acessíveis à degradação.
Talvez você já tenha ouvido ou lido os termos eucromatina e 
heterocromatina. A eucromatina (ou cromatina verdadeira) é aquela 
que transcreve; portanto, corresponde ao estado descompactado. 
Já a heterocromatina está no seu estado mais compactado, inacessível 
a enzimas de transcrição ou de degradação. Fica assim mais protegida 
e ocupa menos espaço (Figura 3.13). Cada região do genoma ora está 
na forma de eucromatina, nos momentos em que transcreve, ora na de 
heterocromatina, quando quiescente.
Os vários níveis de organização da cromatina, desde o estado mais 
compactado \u2013 o cromossomo metafásico \u2013 até a molécula de DNA sem 
as proteínas de compactação estão representados na Figura 3.13.
Gene que será 
transcrito pouco depois
Regiões condensadas 
da cromatina
RNA
Gene sendo transcrito
Tratamento com DNAse
DNA
degradado
Camila
Highlight
Camila
Highlight
Camila
Highlight
Camila
Highlight
Camila
Highlight
Camila
Highlight
Camila
Highlight
Camila
Highlight
Camila
Highlight
BIOLOGIA CELULAR II | Núcleo interfásico
CEDERJ50
Se você reparar nas microgra\ufb01 as eletrônicas de núcleos interfásicos, 
sejam irregulares como os da Figura 3.2, ou regulares, como os das 
Figuras 3.5 e 3.14, vai perceber que parte da cromatina tem aspecto 
bastante eletrondenso.
Figura 3.13: Um cromossomo metafásico 
pode ir sendo desenrolado até chegar ao 
estado mais simples do DNA, a dupla hélice.
Cromossomo metafásico 
inteiro
Segmento de cromossomo 
na forma condensada
Segmento de cromossomo 
na forma estendida
Colar de contas de 
nucleossomos
Pequena região da dupla 
hélice de DNA
1400nm
700nm
300nm
30nm
11nm
2nm
Fibra de 30nm formada por 
nucleossomos compactados
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Figura 3.14: Microgra\ufb01 a eletrônica de
um núcleo interfásico típico de células
de mamífero. Foto: Daniel Friend.
O aspecto eletrondenso está, na maior parte das vezes, relacionado 
ao estado compactado da cromatina, a heterocromatina (nem sempre, 
você já vai conhecer as exceções). Poderíamos, assim, correlacionar as 
regiões eletrondensas do núcleo com regiões do genoma que não estão 
transcrevendo. Observando bem as fotos, você vai reparar que sempre 
existe heterocromatina na região mais periférica do núcleo, bem juntinho 
do envoltório nuclear. A identi\ufb01 cação dessa parte da cromatina veio 
por acaso: testando o soro de pacientes de doenças auto-imunes por 
imuno\ufb02 uorescência em células em mitose e na intérfase, constatou-se que 
os anticorpos \ufb02 uorescentes reconheciam os telômeros dos cromossomos 
mitóticos e também a heterocromatina aderida ao envoltório nuclear em 
células interfásicas.
Examinando células de outras espécies, nem sempre encontramos 
os telômeros aderidos ao envoltório nuclear durante a intérfase. Mas esse 
dado foi importante porque deu início à idéia, cada vez mais aceita, de que 
durante a intérfase os cromossomos descondensados não estão