Nucleoide: qué es, función y estructura
El nucleoide es una estructura, propia de las células procariotas, que contienen el material genético del organismo. Entre sus funciones destaca servir de almacenamiento del material genético, la replicación del ADN, transcripción del ADN y la regulación génica. La estructura del nucleoide se forma mediante la condensación y organización funcional de una sola molécula de ADN cromosómico. Aquí en EcologíaVerde podrás conocer más sobre qué es el nucleoide, su función y su estructura.
Qué es el nucleoide
El nucleoide, presente en las células procariotas, constituye una región con una estructura no uniforme que contiene la mayor parte, o en su totalidad, del material genético de la célula. A diferencia del núcleo de las células eucariotas, esta región carece de una membrana nuclear que lo delimite.
Según investigaciones, el nucleoide está mayoritariamente compuesto por aproximadamente un 60% de ADN, acompañado de una cantidad reducida de ARN y proteínas. Se presume que estos últimos componentes, principalmente ARN mensajero y proteínas reguladoras, desempeñan un papel crucial en la regulación del genoma bacteriano. Las proteínas asociadas a nucleoides, responsables de mantener la estructura altamente enrollada del ácido nucleico, se distinguen de las histonas que se encuentran en los núcleos eucariotas, ya que no forman nucleosomas, donde el ADN se enrosca alrededor de un núcleo proteico. En cambio, estas proteínas suelen emplear otros mecanismos, como la formación de bucles de ADN, para lograr la compactación del material genético.
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Función del nucleoide
El nucleoide es una región en el interior de las células procariotas donde se encuentra el material genético, principalmente en forma de ADN circular. Aunque las células procariotas carecen de un núcleo definido rodeado por una membrana nuclear, el nucleoide desempeña varias funciones importantes para la célula. Algunas de estas funciones incluyen:
- Almacenamiento del material genético: el nucleoide alberga el material genético de la célula procariota, que generalmente consiste en una molécula de ADN circular.
- Replicación del ADN: en el nucleoide, se lleva a cabo la replicación del ADN, proceso mediante el cual la célula produce copias exactas de su material genético antes de la división celular.
- Transcripción del ARN: la transcripción, que es el proceso de copiar una secuencia específica de ADN en una molécula de ARN mensajero (ARNm), también puede ocurrir en el nucleoide.
- Regulación génica: aunque las células procariotas no tienen núcleo con una envoltura nuclear como las células eucariotas, el nucleoide puede desempeñar un papel en la regulación de la expresión génica.
Estructura del nucleoide
El nucleoide se forma mediante la condensación y organización funcional de una sola molécula de ADN cromosómico, con la ayuda de proteínas arquitectónicas cromosómicas, moléculas de ARN y el superenrollamiento del propio ADN. Así mismo, se demostró que la forma final del nucleoide surge de una organización jerárquica del ADN. Las conexiones de ADN a ADN de largo y corto alcance, formadas dentro de los macrodominios y entre ellos, contribuyen a la condensación y organización funcional.
Las bacterias poseen un grupo de proteínas que se unen al ADN, conocidas como proteínas asociadas al nucleoide (NAP), que son análogas en función a las histonas de los eucariotas. Estas proteínas permiten un mayor empaquetamiento sin necesidad de aumentar el grado de superenrollamiento del ADN.
Las NAP es rico en aminoácidos cargados y se caracterizan por su bajo peso molecular. Algunas de las NAP más conocidas son H-NS (Histone-like Nucleoid-structuring), FIS (Factor inversion stimulation), HU (Heat Unstable protein), IHF (Integration host factor) y Lrp (Leucine-responsive regulatory protein).
Diferencia entre núcleo y nucleoide
- Tipo celular: el núcleo se encuentra en células eucariotas, que incluyen células animales, vegetales, hongos y protistas. El nucleoide está presente en células procariotas, como bacterias y arqueas.
- Membrana nuclear: el núcleo está rodeado por una membrana nuclear en células eucariotas, que separa el material genético del citoplasma. El nucleoide no está rodeado por una membrana nuclear en células procariotas. El material genético está disperso en el citoplasma.
- Estructura del material genético: en el núcleo, el material genético está altamente organizado en forma de cromosomas, que consisten en ADN y proteínas histonas. En el nucleoide, el material genético generalmente es ADN circular y se encuentra en una región menos organizada y asociada con histonas que en el núcleo.
- Tamaño y complejidad: el núcleo es una estructura grande y compleja en comparación con el nucleoide. El nucleoide es más pequeño y menos estructurado en comparación con el núcleo.
- Funciones: el núcleo es el centro de control de la célula eucariota, donde se encuentra el ADN que contiene la información genética y donde se lleva a cabo la transcripción de ARN y la replicación del ADN. El nucleoide en células procariotas alberga el material genético y es el sitio donde ocurre la replicación del ADN y la transcripción del ARN.
Ahora que ya sabes qué es el nucleoide, te recomendamos leer este post sobre el Núcleo celular: qué es, características, partes y función.
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- Dame R.T. (2005). The role of nucleoid‐associated proteins in the organization and compaction of bacterial chromatin. Molecular Microbiología 56 (4).
