Cada célula somática humana contém 6 mil milhões de pares de bases de DNA. Cada par de bases tem 0,34 nm de comprimento, o que significa que cada célula diplóide contém uns impressionantes 2 metros de DNA. Como é que uma cadeia de DNA tão longa é empacotada dentro de um núcleo que mede apenas 10 - 20 micrómetros de diâmetro?

A cromatina

Em combinação com proteínas especializadas de ligação ao DNA chamadas histonas, a dupla hélice de DNA forma um complexo de DNA:proteína compacto chamado cromatina. A cromatina em si é ainda compactada em estruturas de maior ordem. O nível mais elevado de compactação é alcançado durante a metafase do ciclo celular, onde a cromatina condensa para formar os cromatídeos de um cromossoma.

Nucleossomas

Os nucleossomas são a unidade funcional básica e repetitiva da cromatina. Um nucleossoma consiste em 8 proteínas histonas enroladas em torno de 147 pares de bases de DNA. Sob microscopia eletrónica, a cromatina aparece como uma estrutura semelhante a missangas em um fio devido à presença de nucleossomas ao longo do seu comprimento. Este empacotamento reduz o comprimento da fibra em sete vezes.

Modelo solenóide

Os nucleossomas são ainda mais enrolados em fibras de 30 nm, assim chamadas devido ao seu diâmetro de aproximadamente 30 nm. Tal compactação é explicada por uma hipótese amplamente aceite - o modelo solenóide. Um solenóide refere-se à estrutura de um fio enrolado em um eixo central. Este modelo propõe que os nucleossomas estejam dispostos em uma conformação helicoidal canhota com seis ou mais nucleossomas por volta. Uma das proteínas histonas não nuclear, H1, desempenha um papel essencial na compactação de nucleossomas; na sua ausência, a fibra de cromatina transforma-se em aglomerados irregulares de nucleossomas.

O empacotamento de cromatina é uma área ativa de investigação. Os novos dados emergentes permitiram que os cientistas encarassem a cromatina e os nucleossomas não como estruturas altamente definidas, mas como um continuum de várias conformações interconversíveis em todas as fases de empacotamento da cromatina.