L’Organizzazione Ultrastrutturale delle Prematuramente Cromosomi Condensati | Journal of Cell Science

SOMMARIO

Nel tentativo di comprendere la disposizione di base 30 nm in fibra di cromatina all’interno di cromosomi in metafase, cambiamenti nell’organizzazione dei prematuramente cromosomi condensati (PCC) sono stati esaminati in funzione della progressione attraverso il ciclo cellulare. Le caratteristiche strutturali del PCC osservate al microscopio ottico sono state confrontate con quelle ottenute mediante microscopia elettronica a scansione. PCC con diversi livelli di condensazione sono stati ottenuti fondendo cellule HELA mitotiche con cellule interfase sincronizzate in tempi diversi nel ciclo cellulare. I PCC delle cellule G1 sono composti da fasci piuttosto densi di fibre di cromatina tortuose. La densità dell’imballaggio della fibra lungo l’asse longitudinale del PCC di fase G1 è più bassa e meno uniforme di quella dei cromosomi di metafase. I primi G1 PCC mostrano giroscopi che suggeriscono un cromonema despiralizzato. I domini condensati in G1 PCC sembrano essere organizzati come loop supercoiled; mentre i domini fibre sparse sono costituiti da fibre longitudinali che corrono lungo l’asse cromosomico. Man mano che le cellule progredivano verso la fase S, una percentuale maggiore di regioni altamente estese contenenti fibre longitudinali prominenti divenne evidente nel PCC. L’aspetto polverizzato del PCC in fase S al microscopio ottico corrispondeva ai domini di fibre altamente condensati e in loop separati da segmenti più estesi contenenti fibre longitudinali che vengono visualizzati utilizzando il microscopio elettronico a scansione. I siti attivi di sintesi del DNA sono implicati per essere localizzati all’interno delle fibre longitudinali estese. La maturazione cromosomica post-replicativa si estende attraverso il periodo G2 e sembra comportare il riarrangiamento delle fibre longitudinali estese in cluster di fibre di loop, che poi si fondono.

Queste osservazioni supportano il modello per l’imballaggio del DNA nei cromosomi proposto nel 1980 da Mullinger & Johnson. In breve, questo modello suggerisce che il cromonema di ciascun cromatide metafasico contiene regioni composte da fibre longitudinali di cromatina piegate e fibre in loop che emergono dall’asse in punti focali distinti. Il livello finale dell’imballaggio della cromatina nei cromosomi della metafase è raggiunto dalla spiralizzazione del cromonema.