¿Qué son los territorios cromosómicos?

Cuando la mayoría de la gente piensa en los cromosomas, probablemente piensen en cosas que se parecen mucho a esto:


Estos son los pares de cromosomas replicados y condensados ​​que solo existen durante una parte de la mitosis, que es solo una parte muy pequeña del ciclo celular de la mayoría de las células. Cuando los cromosomas no se condensan al máximo para los eventos de mitosis, en su lugar se ven así:
(Lo que está viendo es una imagen fluorescente de ocho células, donde la localización de moléculas específicas dentro de cada célula se ha determinado mediante el uso de tintes específicos de molécula. El ADN se tiñe en azul, una proteína que se acumula alrededor de la periferia nuclear se tiñe en verde.)

Durante la gran mayoría del ciclo celular, los cromosomas existen como estructuras alargadas y extendidas que se expanden para ocupar casi todo el núcleo. Esto es necesario para otorgar acceso a la maquinaria transcripcional que permite que las células funcionen. Lo que es muy sorprendente acerca de la posición de estos cromosomas interfásicos alargados es que se encuentran en dominios definidos, algo compactos, llamados territorios cromosómicos , y que la disposición de los territorios cromosómicos dentro del núcleo no es aleatoria .


Usando oligonucleótidos de ADN marcados fluorescentemente, podemos investigar la ubicación de secuencias específicas de ADN (y ARN) en la célula. En la figura anterior, las combinaciones de sondas marcadas rojo, verde y azul se diseñaron para etiquetar específicamente cada uno de los siete cromosomas de pollo de un color específico (los colores se representan en el panel c; el panel b está etiquetando cromosomas condensados ​​para mostrar que los colores son específico; panel d es un núcleo de interfase etiquetado).

No solo son territorios cromosómicos similares reproduciblemente adyacentes entre sí (en el experimento anterior, los cromosomas 1 y 5 siempre se emparejan, como lo hacen los cromosomas 2 y 3), sino que también tienen partes funcionalmente similares de cromosomas iguales y diferentes. Usando técnicas como la Captura de Conformación Cromosómica (3C y sus sucesores 5C y Hi-C), podemos investigar las interacciones de largo alcance de los cromosomas in vivo. Sorprendentemente, los genes que están siendo activamente regulados por los mismos factores de transcripción o similares se agrupan en el núcleo, ¡incluso si no están en el mismo cromosoma!

La arquitectura nuclear es increíblemente compleja y dinámica, y la identificación de territorios cromosómicos hace casi 20 años permitió el comienzo de una investigación exhaustiva de cómo se organizan los cromosomas en el núcleo interfásico.