O que é cromatina? Funções da cromatina. Três frações de DNA eucariótico, sua localização nos cromossomos e as funções dos nucleossomos durante a replicação e transcrição

21.02.2022

1. Tipos de cromatina

2. Genes, espaçadores

3. Sequência de nucleotídeos no DNA

4. Organização espacial do DNA

1. Durante o descanso entre os atos de divisão, certas seções dos cromossomos e cromossomos inteiros permanecem compactos. Essas regiões da cromatina são chamadas heterocromatina. Pinta bem.

Após a divisão nuclear, a cromatina se solta e nesta forma é chamada eucromatina. A heterocromatina é inativa em relação à transcrição e em relação à replicação do DNA se comporta de maneira diferente da eucromatina.

Heterocromatina facultativaé heterocromático apenas às vezes. É informativo, ou seja, contém genes. Quando entra no estado eucromático, esses genes podem ficar disponíveis para transcrição. De dois cromossomos homólogos, um pode ser heterocromático. Esta heterocromatização facultativa é específica do tecido e não ocorre em certos tecidos.

Heterocromatina constitutiva sempre heterocromático. Consiste em sequências de bases repetidas repetidamente, não é informativo (não contém genes) e, portanto, é sempre inativo em relação à transcrição. Você pode vê-lo E durante a fissão nuclear. Ele está namorando:

Na maioria das vezes no centrômero;

Nas extremidades dos cromossomos (incluindo satélites);

Perto do organizador do nucléolo;

Perto do gene 5S-RNA.

A heterocromatina, principalmente facultativa, durante a interfase pode se unir em um cromocentro intensamente corado, que na maioria dos casos está localizado na borda do núcleo ou nucléolo da célula.

2. Cada cromossomo é dupla hélice contínua de DNA, que em organismos superiores consiste em mais de 10 8 pares de bases. Nos cromossomos de plantas e animais superiores, cada dupla hélice de DNA (2 nm de diâmetro) tem um comprimento de um a vários centímetros. Como resultado de torções repetidas, ele é empacotado em uma cromátide com vários micrômetros de comprimento.

Os genes são distribuídos linearmente ao longo desta dupla hélice, que juntos constituem até 25% do DNA.

Geneé a unidade funcional do DNA, contendo informações para a síntese de um polipeptídeo ou RNA. O comprimento médio do gene é de cerca de 1.000 pares de bases. A sequência de bases em cada gene é única.

Entre os genes estão espaçadores- trechos de DNA não informativos de comprimentos variados (às vezes mais de 20.000 pares de bases), que são importantes para regular a transcrição de um gene vizinho.

Espaçadores transcritos são encerrados durante a transcrição junto com o gene, e suas cópias complementares aparecem no pré-i-RNA em ambos os lados da cópia do gene. Mesmo dentro do próprio gene existem (apenas nos eucariotos e seus vírus) sequências não informativas, os chamados íntrons, que também são transcritas. Durante o processamento, todas as cópias dos íntrons e a maioria das cópias dos espaçadores são excisadas por enzimas.

Espaçadores não transferíveis ocorrem entre genes para histonas, bem como entre genes para rRNA.

Genes redundantes são representados por um grande número (até 10 4 ou mais) cópias idênticas. Isso são genes:

Para tRNA;

5S-RNA e histonas;

Para produtos sintetizados em grandes quantidades.

As cópias estão localizadas uma ao lado da outra e são resolvidas por espaçadores idênticos. No ouriço-do-mar, os genes das histonas H4, H2b, H2a e Hi ficam um após o outro, e essa sequência genética é repetida no DNA mais de 100 vezes.

3. Repetindo sequências - Estas são sequências de nucleotídeos presentes múltiplas vezes no DNA. Moderadamente repetitivo sequências - sequências com comprimento médio de 300 pares de bases com 10 2 -10 4 repetições. Estes incluem genes redundantes, bem como a maioria dos espaçadores.

Altamente repetitivo sequências com 10 5 -10 6 repetições formam heterocromatina constitutiva. Eles sempre pouco informativo. Estas são principalmente sequências curtas, na maioria das vezes são encontradas 7 a 10 nelas e apenas raramente - apenas 2 (por exemplo, AT) ou, inversamente, mais de 300 pares de nucleotídeos. Eles se agrupam, com uma sequência repetida imediatamente após a outra. DNAs de cromatina altamente repetitivos são chamados de “DNAs satélites” devido ao seu comportamento durante procedimentos de fracionamento analítico. Cerca de 75% de toda a cromatina não está envolvida na transcrição: são sequências altamente repetitivas e espaçadores não transcritáveis.

4. Na cromatina isolada seções da dupla hélice do DNA envolvem moléculas de histonas, de modo que uma superhélice de primeira ordem aparece aqui. Complexos de DNA com histonas são chamados nucleossomos. Eles têm o formato de um disco ou lente e as dimensões são de cerca de 10 x 10 x 5 nm. Um nucleossomo incluído:

8 moléculas histonas:

Tetrâmero central de duas moléculas H3 e duas moléculas H4; e separadamente dois H 2a e H 2 b;

Uma seção de DNA (cerca de 140 pares de bases) que forma aproximadamente 1,25 voltas de uma hélice e está fortemente ligada ao tetrâmero central.

Entre os nucleossomos existem seções de uma hélice de 30-100 pares de bases sem estrutura super-hélice; Histona se liga aqui Olá

Em cromatina costurada O DNA é ainda mais encurtado por um enrolamento adicional pouco compreendido (superenrolamento de ordem superior) que é aparentemente fixado pela histona Hi (e algumas proteínas não-histonas). Durante a transição para a interfase, a eucromatina se solta à medida que algumas das superenrolamentos de ordem superior se desenrolam. Isto provavelmente ocorre como resultado de mudanças conformacionais nas histonas e enfraquecimento das interações entre moléculas Hi. Estruturas de cromatina com 10-25 nm de espessura (fios ou hélices principais da cromatina) também são visíveis durante a interfase.

Numa preparação de cromatina, o DNA geralmente representa 30-40%. Este DNA é uma molécula helicoidal de fita dupla. O DNA das células eucarióticas é de composição heterogênea, contendo diversas classes de sequências de nucleotídeos: sequências frequentemente repetidas (>106 vezes), incluídas na fração de DNA satélite e não transcritas; uma fração de sequências moderadamente repetitivas (102-105), representando blocos de genes verdadeiros, bem como sequências curtas espalhadas por todo o genoma; uma fração de sequências únicas que transporta informações para a maioria das proteínas celulares.

Cromatina

A cromatina consiste em DNA em complexo com proteína. Nas células em interfase, a cromatina pode preencher uniformemente o volume do núcleo ou estar localizada em aglomerados separados (cromocentros). Freqüentemente, é especialmente visível na periferia do núcleo (cromatina parietal, próxima à membrana) ou forma entrelaçamentos de fios bastante grossos (cerca de 0,3 µm) e longos dentro do núcleo, formando uma aparência de uma cadeia intranuclear.

Na interfase, um nucléolo é formado na zona do organizador nucleolar. A eucromatina são seções descondensadas e despiralizadas de DNA a partir das quais é lida (transcrição) a informação genética sobre a composição de aminoácidos da proteína. A eucromatina é a parte funcionalmente ativa do cromossomo.

A heterocromatina são seções condensadas e espiralizadas de DNA. Heterocromatina são as partes funcionalmente inativas de um cromossomo. A heterocromatina é intensamente corada com corantes básicos, enquanto a eucromatina não possui essa propriedade e aparece como áreas claras e não coradas entre aglomerados de heterocromatina.

A cromatina dos núcleos em interfase é um corpo que carrega DNA (cromossomos), que neste momento perde sua forma compacta, se solta e se descondensa. O grau dessa descondensação cromossômica pode variar nos núcleos de diferentes células. Quando um cromossomo ou parte dele está completamente descondensado, essas zonas são chamadas de cromatina difusa. Quando os cromossomos estão incompletamente soltos, áreas de cromatina condensada (às vezes chamada de heterocromatina) são visíveis no núcleo interfásico. Quanto mais difusa for a cromatina do núcleo interfásico, maiores serão os processos sintéticos nele. A cromatina é condensada ao máximo durante a divisão celular mitótica, quando é encontrada na forma de corpos densos - cromossomos.

no estado de trabalho, parcial ou totalmente descondensado, quando ocorrem os processos de transcrição e reduplicação com sua participação no núcleo interfásico;

em inativos - em estado de repouso metabólico em sua condensação máxima, quando desempenham a função de distribuição e transferência de material genético para células-filhas.

Quimicamente, as preparações de cromatina são complexos complexos de desoxirribonucleoproteínas, que incluem DNA e proteínas cromossômicas especiais - histonas.

Proteínas da cromatina

Estes incluem histonas e proteínas não-histonas.

As histonas são proteínas fortemente básicas. A sua alcalinidade está relacionada com o seu enriquecimento em aminoácidos essenciais (principalmente lisina e arginina). Estas proteínas não contêm triptofano. A preparação total de histonas pode ser dividida em 5 frações:

H1 (do inglês histona) - histona rica em lisina,

H2a - histona moderadamente rica em lisina, H2b - histona moderadamente rica em lisina,

H4 - histona rica em arginina, H3 - histona rica em arginina,

As histonas são sintetizadas em polissomas no citoplasma; essa síntese começa um pouco antes da reduplicação do DNA. As histonas sintetizadas migram do citoplasma para o núcleo, onde se ligam a seções de DNA.

As proteínas não-histonas são a fração da cromatina menos caracterizada.

Yamdryshki

Regiões dos cromossomos onde ocorre a síntese de ácidos ribonucleicos ribossômicos (rRNA). Eles estão localizados dentro do núcleo da célula e não possuem membrana própria, mas são claramente visíveis sob microscópios ópticos e eletrônicos].

A principal função do nucléolo é a síntese de RNA ribossômico e ribossomos, nos quais é realizada a síntese de cadeias polipeptídicas no citoplasma. No genoma celular existem regiões especiais, os chamados organizadores nucleolares, contendo genes de RNA ribossômico (rRNA), em torno dos quais se formam os nucléolos. No nucléolo, o rRNA é sintetizado pela RNA polimerase I, sua maturação e montagem de subunidades ribossômicas. As proteínas que participam desses processos estão localizadas no nucléolo. Algumas dessas proteínas possuem uma sequência especial - um sinal para localização nucleolar. A microscopia eletrônica permite identificar dois componentes principais no nucléolo: granular (ao longo da periferia) - subunidades ribossômicas em maturação e fibrilar (no centro) - filamentos de ribonucleoproteínas de precursores de ribossomos.

O componente granular é representado por grãos (diâmetro 10-20 nm), constituídos por partículas de ribonucleoproteínas (subunidades ribossômicas). A parte fibrilar consiste em filamentos finos e densos de elétrons densos (diâmetro 5-8 nm), formando uma massa compacta. Essas fibras estão concentradas em torno de núcleos mais leves de material menos denso (centros fibrilares). Acredita-se que o material fibrilar seja RNA (RNA ribossômico), e os centros fibrilares consistem em DNA e correspondem em estrutura aos grãos da cromatina.

O componente amorfo é corado pálido e contém áreas de organizadores nucleolares com proteínas específicas de ligação ao RNA e grandes alças de DNA que estão ativamente envolvidas na transcrição do RNA ribossômico. Os componentes fibrilares e granulares formam um filamento nucleolar (nucleonema), cuja espessura é 60-80nm.

A principal função do nucléolo é a síntese de ribossomos. No genoma celular existem regiões especiais, os chamados organizadores nucleolares, contendo genes de RNA ribossômico (rRNA), em torno dos quais se formam os nucléolos. No nucléolo, o rRNA é sintetizado pela RNA polimerase I, sua maturação e montagem de subunidades ribossômicas. As proteínas envolvidas nesses processos estão localizadas no nucléolo.

O material genético dos organismos eucarióticos possui uma organização muito complexa. As moléculas de DNA localizadas no núcleo da célula fazem parte de uma substância multicomponente especial - a cromatina.

Definição do conceito

A cromatina é o material do núcleo celular que contém informações hereditárias, que é um complexo funcional complexo de DNA com proteínas estruturais e outros elementos que garantem o empacotamento, armazenamento e implementação do genoma cariótico. Numa interpretação simplificada, esta é a substância de que são feitos os cromossomos. O termo vem do grego “cromo” - cor, tinta.

O conceito foi introduzido por Fleming em 1880, mas ainda há debate sobre o que é a cromatina em termos de composição bioquímica. A incerteza diz respeito a uma pequena parte dos componentes que não estão envolvidos na estruturação das moléculas genéticas (algumas enzimas e ácidos ribonucleicos).

Na fotografia eletrônica do núcleo interfásico, a cromatina é visualizada como numerosas áreas de matéria escura, que podem ser pequenas e dispersas ou combinadas em grandes aglomerados densos.

A condensação da cromatina durante a divisão celular resulta na formação de cromossomos, que são visíveis mesmo em um microscópio óptico convencional.

Componentes estruturais e funcionais da cromatina

Para determinar o que é a cromatina no nível bioquímico, os cientistas extraíram essa substância das células, transferiram-na para a solução e, dessa forma, estudaram a composição e a estrutura de seus componentes. Foram utilizados métodos químicos e físicos, incluindo tecnologias de microscopia eletrônica. Descobriu-se que a composição química da cromatina é 40% representada por longas moléculas de DNA e quase 60% por várias proteínas. Estas últimas são divididas em dois grupos: histonas e não-histonas.

As histonas são uma grande família de proteínas nucleares básicas que se ligam firmemente ao DNA, formando o esqueleto estrutural da cromatina. Seu número é aproximadamente igual à porcentagem de moléculas genéticas.

O restante (até 20%) da fração proteica consiste em proteínas de ligação ao DNA e de modificação espacial, bem como enzimas envolvidas nos processos de leitura e cópia da informação genética.

Além dos elementos básicos, ácidos ribonucleicos (RNA), glicoproteínas, carboidratos e lipídios são encontrados em pequenas quantidades na cromatina, mas a questão de sua associação com o complexo de empacotamento do DNA ainda está em aberto.

Histonas e nucleossomos

O peso molecular das histonas varia de 11 a 21 kDa. O grande número de resíduos de aminoácidos básicos lisina e arginina conferem a essas proteínas uma carga positiva, promovendo a formação de ligações iônicas com os grupos fosfato de carga oposta da dupla hélice do DNA.

Existem 5 tipos de histonas: H2A, H2B, H3, H4 e H1. Os primeiros quatro tipos estão envolvidos na formação da principal unidade estrutural da cromatina - o nucleossomo, que consiste em um núcleo (núcleo proteico) e DNA enrolado nele.

O núcleo do nucleossomo é representado por um complexo octâmero de oito moléculas de histonas, que inclui o tetrâmero H3-H4 e o dímero H2A-H2B. Uma seção de DNA de cerca de 146 pares de nucleotídeos é enrolada na superfície da partícula de proteína, formando 1,75 voltas, e passa em uma sequência ligante (aproximadamente 60 pb) conectando os nucleossomos entre si. A molécula H1 se liga ao DNA ligante, protegendo-o da ação das nucleases.

As histonas podem sofrer várias modificações, como acetilação, metilação, fosforilação, ribosilação de ADP e interação com a proteína ubiquitina. Esses processos afetam a configuração espacial e a densidade de empacotamento do DNA.

Proteínas não histonas

Existem várias centenas de tipos de proteínas não histonas com diferentes propriedades e funções. Seu peso molecular varia de 5 a 200 kDa. Um grupo especial consiste em proteínas específicas de sítio, cada uma delas complementar a uma região específica do DNA. Este grupo inclui 2 famílias:

“dedos de zinco” – reconhecem fragmentos com 5 pares de nucleotídeos;
homodímeros – caracterizados por uma estrutura hélice-volta-hélice no fragmento associado ao DNA.

As mais bem estudadas são as chamadas proteínas de alta mobilidade (proteínas HGM), que estão constantemente associadas à cromatina. A família recebeu esse nome devido à alta velocidade de movimentação das moléculas de proteínas em um gel de eletroforese. Este grupo ocupa a maior parte da fração não-histona e inclui quatro tipos principais de proteínas HGM: HGM-1, HGM-14, HGM-17 e HMO-2. Eles desempenham funções estruturais e regulatórias.

As proteínas não histonas também incluem enzimas que proporcionam transcrição (processo de síntese do RNA mensageiro), replicação (duplicação do DNA) e reparo (eliminação de danos na molécula genética).

Níveis de compactação de DNA

A peculiaridade da estrutura da cromatina é tal que permite que fitas de DNA com comprimento total superior a um metro caibam em um núcleo com diâmetro de cerca de 10 mícrons. Isto é possível graças a um sistema de empacotamento de moléculas genéticas em vários estágios. O esquema geral de compactação inclui cinco níveis:

filamento nucleossômico com diâmetro de 10–11 nm;
fibrila 25–30 nm;
domínios de loop (300 nm);
Fibra com 700 nm de espessura;
cromossomos (1200 nm).

Essa forma de organização garante uma redução de 10 mil vezes no comprimento da molécula de DNA original.

Um fio com diâmetro de 11 nm é formado por vários nucleossomos conectados por regiões ligantes de DNA. Em uma micrografia eletrônica, essa estrutura lembra contas amarradas em uma linha de pesca. O filamento do nucleossomo se dobra em espiral como um solenóide, formando uma fibrila de 30 nm de espessura. A histona H1 está envolvida na sua formação.

A fibrila solenóide dobra-se em alças (também conhecidas como domínios), que são ancoradas à matriz intranuclear de suporte. Cada domínio contém de 30 a 100 mil pares de bases. Este nível de compactação é característico da cromatina interfásica.

Uma estrutura de 700 nm de espessura é formada pela helicalização de uma fibrila de domínio e é chamada de cromátide. Por sua vez, as duas cromátides formam o quinto nível de organização do DNA - um cromossomo com diâmetro de 1400 nm, que se torna visível na fase de mitose ou meiose.

Assim, a cromatina e o cromossomo são formas de empacotamento do material genético que dependem do ciclo de vida da célula.

Cromossomos

Um cromossomo consiste em duas cromátides irmãs idênticas, cada uma formada por uma molécula de DNA superenrolada. As metades são conectadas por um corpo fibrilar especial chamado centrômero. Ao mesmo tempo, esta estrutura é uma constrição que divide cada cromátide em braços.

Ao contrário da cromatina, que é um material estrutural, um cromossomo é uma unidade funcional discreta, caracterizada não apenas pela estrutura e composição, mas também por um conjunto genético único, bem como por um certo papel na implementação dos mecanismos de hereditariedade e variabilidade em o nível celular.

Eucromatina e heterocromatina

A cromatina no núcleo existe em duas formas: menos espiralizada (eucromatina) e mais compacta (heterocromatina). A primeira forma corresponde a regiões transcricionalmente ativas do DNA e, portanto, não é tão bem estruturada. A heterocromatina é dividida em facultativa (pode passar de uma forma ativa para uma forma densa inativa, dependendo do estágio do ciclo de vida da célula e da necessidade de implementação de determinados genes) e constitutiva (constantemente compactada). Durante a divisão mitótica ou meiótica, toda a cromatina está inativa.

A heterocromatina constitutiva é encontrada perto dos centrômeros e nas regiões terminais do cromossomo. Os resultados da microscopia eletrônica mostram que essa cromatina retém um alto grau de condensação não apenas na fase de divisão celular, mas também durante a interfase.

Papel biológico da cromatina

A principal função da cromatina é compactar grandes quantidades de material genético. No entanto, simplesmente colocar o DNA no núcleo não é suficiente para o funcionamento da célula. É necessário que essas moléculas “funcionem” adequadamente, ou seja, possam transmitir as informações nelas contidas através do sistema DNA-RNA-proteína. Além disso, a célula precisa distribuir material genético durante a divisão.

A estrutura da cromatina atende plenamente a essas tarefas. A parte proteica contém todas as enzimas necessárias e as características estruturais permitem que interajam com certas seções do DNA. Portanto, a segunda função importante da cromatina é garantir todos os processos associados à implementação do genoma nuclear.

Numa preparação de cromatina, o DNA geralmente representa 30-40%. Este DNA é uma molécula helicoidal de fita dupla. O DNA da cromatina tem um peso molecular de 7-9*106. Uma massa relativamente pequena de ADN das preparações pode ser explicada por danos mecânicos ao ADN durante o processo de isolamento da cromatina.

A quantidade total de DNA incluída nas estruturas nucleares das células, no genoma dos organismos, varia de espécie para espécie. Ao comparar a quantidade de DNA por célula em organismos eucarióticos, é difícil discernir qualquer correlação entre o grau de complexidade do organismo e a quantidade de DNA por núcleo. Diferentes organismos, como o linho, o ouriço-do-mar, a perca (1,4-1,9 pg) ou o carvão e o touro (6, 4 e 7 pg), têm aproximadamente a mesma quantidade de DNA.

Alguns anfíbios têm 10 a 30 vezes mais DNA nos seus núcleos do que nos núcleos humanos, embora a constituição genética dos humanos seja incomparavelmente mais complexa do que a das rãs. Portanto, pode-se supor que a quantidade “excessiva” de DNA em organismos de organização inferior ou não está associada ao cumprimento de um papel genético, ou o número de genes é repetido uma ou outra vez.

O DNA satélite, ou fração de DNA com sequências frequentemente repetidas, pode estar envolvido no reconhecimento de regiões homólogas de cromossomos durante a meiose. De acordo com outras suposições, essas regiões desempenham o papel de separadores (espaçadores) entre várias unidades funcionais do DNA cromossômico.

Como se viu, a fração de sequências moderadamente repetidas (de 102 a 105 vezes) pertence a uma classe variada de regiões de DNA que desempenham um papel importante nos processos metabólicos. Esta fração inclui genes de DNA ribossômico, seções repetidamente repetidas para a síntese de todos os tRNAs. Além disso, alguns genes estruturais responsáveis pela síntese de certas proteínas também podem ser repetidos muitas vezes, representados por muitas cópias (genes para proteínas da cromatina - histonas).

Assim, o DNA das células eucarióticas é de composição heterogênea e contém várias classes de sequências de nucleotídeos:

Sequências frequentemente repetidas (>106 vezes), incluídas na fração de DNA satélite e não transcritas;

Uma fração de sequências moderadamente repetitivas (102-105), representando blocos de genes verdadeiros, bem como sequências curtas espalhadas por todo o genoma;

Uma fração de sequências únicas que transporta informações para a maioria das proteínas celulares.

O DNA de um organismo procariótico é uma molécula cíclica gigante. O DNA dos cromossomos eucarióticos são moléculas lineares que consistem em replicons de diferentes tamanhos dispostos em conjunto (um após o outro). O tamanho médio do replicon é de cerca de 30 mícrons. Assim, o genoma humano deveria conter mais de 50.000 replicons, seções de DNA que são sintetizadas como unidades independentes. Esses replicons têm um ponto inicial e um ponto terminal para a síntese de DNA.

Vamos imaginar que nas células eucarióticas, cada DNA cromossômico, como nas bactérias, é um replicon. Nesse caso, a uma taxa de síntese de 0,5 µm por minuto (para humanos), a reduplicação do primeiro cromossomo com comprimento de DNA de cerca de 7 cm deveria levar 140.000 minutos, ou cerca de três meses. Na verdade, devido à estrutura polirreplicon das moléculas de DNA, todo o processo leva de 7 a 12 horas.

Numa preparação de cromatina, o DNA geralmente representa 30-40%. Este DNA é uma molécula helicoidal de fita dupla. O DNA da cromatina tem um peso molecular de 7-9*10 6 . Uma massa relativamente pequena de ADN das preparações pode ser explicada por danos mecânicos ao ADN durante o processo de isolamento da cromatina.

A quantidade total de DNA incluída nas estruturas nucleares das células, no genoma dos organismos, varia de espécie para espécie. Ao comparar a quantidade de DNA por célula em organismos eucarióticos, é difícil discernir qualquer correlação entre o grau de complexidade do organismo e a quantidade de DNA por núcleo. Diferentes organismos, como o linho, o ouriço-do-mar, a perca (1,4-1,9 pg) ou o carvão e o touro (6,4 e 7 pg), têm aproximadamente a mesma quantidade de DNA.

Alguns anfíbios têm 10 a 30 vezes mais DNA nos seus núcleos do que nos núcleos humanos, embora a constituição genética dos humanos seja incomparavelmente mais complexa do que a das rãs. Consequentemente, pode-se supor que a quantidade “excessiva” de DNA em organismos menos organizados ou não está associada ao cumprimento de um papel genético, ou o número de genes é repetido uma ou outra vez.

Como se viu, a fração de sequências moderadamente repetidas (de 10 2 a 10 5 vezes) pertence a uma classe variada de regiões de DNA que desempenham um papel importante nos processos metabólicos. Esta fração inclui genes de DNA ribossômico, seções repetidamente repetidas para a síntese de todos os tRNAs. Além disso, alguns genes estruturais responsáveis pela síntese de certas proteínas também podem ser repetidos muitas vezes, representados por muitas cópias (genes para proteínas da cromatina - histonas).

Assim, o DNA das células eucarióticas é de composição heterogênea e contém várias classes de sequências de nucleotídeos:

sequências frequentemente repetidas (>10 6 vezes), incluídas na fração de DNA satélite e não transcritas;

uma fração de sequências moderadamente repetitivas (10 2 -10 5), representando blocos de genes verdadeiros, bem como sequências curtas espalhadas por todo o genoma;

uma fração de sequências únicas que transporta informações para a maioria das proteínas celulares.

Vamos imaginar que nas células eucarióticas, cada DNA cromossômico, como nas bactérias, é um replicon. Nesse caso, a uma taxa de síntese de 0,5 mícron por minuto (para humanos), a reduplicação do primeiro cromossomo com comprimento de DNA de cerca de 7 cm deveria levar 140.000 minutos, ou cerca de três meses. Na verdade, devido à estrutura polirreplicon das moléculas de DNA, todo o processo leva de 7 a 12 horas.