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10.4: DNA genômico em Eucariotas

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Genomic DNA in Eukaryotes

10.4: Genomic DNA in Eukaryotes

10.4: DNA genômico em Eucariotas

Eukaryotes have large genomes compared to prokaryotes. To fit their genomes into a cell, eukaryotic DNA is packaged extraordinarily tightly inside the nucleus. To achieve this, DNA is tightly wound around proteins called histones, which are packaged into nucleosomes that are joined by linker DNA and coil into chromatin fibers. Additional fibrous proteins further compact the chromatin, which is recognizable as chromosomes during certain phases of cell division.

The Human Genome Measured in Meters

Most cells in the human body contain about 6 billion base pairs of DNA packaged into 23 pairs of chromosomes. It is hard to imagine exactly how much DNA these numbers represent, and therefore it is difficult to grasp how densely packed DNA must be to fit into a cell. We can gain some insight by expressing the genome in terms of length. If we were to arrange the DNA of a single diploid cell into a straight line, it would be about two meters long!

Note that humans do not have unusually large genomes. Many fish, amphibians, and flowering plants have much larger genomes than humans. For example, the haploid genome of the Japanese flowering plant Paris japonica contains about 50 times more DNA than the human haploid genome. These figures emphasize the astonishing work that histones and other chromatin remodeling proteins must do to package DNA.

Eucariotes têm genomas grandes comparados aos procariotes. Para encaixar seus genomas em uma célula, o DNA eucariótico é embalado extraordinariamente dentro do núcleo. Para isso, o DNA é fortemente enrolado em proteínas chamadas histones, que são embaladas em nucleosómos que são unidas pelo DNA linker e bobina em fibras de cromatina. Proteínas fibrosas adicionais compactam ainda mais a cromatina, que é reconhecível como cromossomos durante certas fases da divisão celular.

O Genoma Humano Medido em Medidores

A maioria das células do corpo humano contém cerca de 6 bilhões de pares de bases de DNA embalados em 23 pares de cromossomos. É difícil imaginar exatamente quanto DNA esses números representam, e, portanto, é difícil entender o quão densamente embalado o DNA deve ser para caber em uma célula. Podemos obter alguma visão expressando o genoma em termos de comprimento. Se disséssemos o DNA de uma única célula diploide em linha reta, seria de cerca de dois metros de comprimento!

Note que os humanos não têm genomas extraordinariamente grandes. Muitos peixes, anfíbios e plantas em floração têm genomas muito maiores do que os humanos. Por exemplo, o genoma haploide da planta de floração japonesa Paris japonáica contém cerca de 50 vezes mais DNA do que o genoma haploide humano. Esses números enfatizam o trabalho surpreendente que as histonas e outras proteínas de remodelação de cromatina devem fazer para embalar DNA.

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