Anales de la RANM

293 A N A L E S R A N M R E V I S T A F U N D A D A E N 1 8 7 9 PROYECTO NUCLEOMA 4D José Miguel García Sagredo An RANM · Año 2019 · número 136 (03) · páginas 292 a 297 Microscopio óptico Desde el inicio del microscopio a finales del siglo XVII, la observación y descripción de la morfología de las células ha contribuido al desarrollo de la biología. Con respecto al núcleo y sus componentes, Fleming en 1882 visualiza las mitosis y acuña el término croma- tina para referirse al material cromosómico. Seis años después, Waldeyer en 1888 es quien denomina a es- tas estructuras que se observan en la mitosis con la palabra cromosoma (1, 2). Posteriormente Boveri es quien propone la teoría cromosómica de la herencia, estableciendo que la transmisión de los cromosomas de una generación a otra va en paralelo a la herencia mendeliana y que los factores mendelianos, genes, se localizan en los cromosomas (3). Desde finales del siglo XIX hasta mediados del siglo XX, se piensa que la cromatina condensada en los cromosomas que se visualizan en la mitosis, está desespirilizada en las células en interfase y ocupa todo el núcleo de forma aleatoria, aunque pueden observarse algunos agrupamientos pequeños correspondientes, entre otros, a la heterocromatina. Microscopio de fluorescencia En 1977 Stack, Brown y Dewey (4) describen como se agrupa la cromatina en territorios dentro del núcleo ya que en células de Allium Cepa y de hámster, tratadas con hidróxido sódico después de fijación y deshidratación y teñidas con Giemsa, los cromosomas descondesados no pierden la integridad espacial. Posteriormente Cremer y Cremer en 1982 (5), con la utilización de técnicas de hibridación in situ fluorescente (FISH) posibilitadas por la aparición del microscopio de fluorescencia, observan que los cromosomas mantienen una integridad territorial dentro del núcleo. Estos mismos autores refuerzan la evidencia de los territorios cromosómicos con el análisis del daño cromosómico en células irradiadas gracias a la aparición de fuentes de laser UV suficientemente pequeñas que facilitan la microirradiación de núcleos celulares induciendo roturas y posteriores reajustes cromosómicos. Esto permitió observar la disposición de los cromosomas en interfase ya que los reajustes cromosómicos deberían de hacerse solo entre los cromosomas o partes de cromosomas que están contiguos. (6, 7). En la década de los 80, gracias a la obtención de li- brerías de sondas para cromosomas individuales se pudo realizar la técnica de chromosome painting me- diante FISH (8). Con esta técnica podía visualizar- se el territorio que ocupaba el cromosoma hibrida- do (pintado) en el núcleo en interfase, observándose que cada cromosoma ocupa un territorio sin sola- pamiento con los territorios de otros cromosomas. Tras numerosas observaciones, la organización terri- torial de la cromatina quedó descrita en los siguientes términos: los cromosomas ocupan diferentes territo- rios (CT, chromosome territories ) en el núcleo tanto de plantas como de animales. Los CTs están compuestos de dominios de cromatina (CD, chromatin domain ) de aproximadamente 1 Mb de tamaño, que a su vez es- tán compuestos de pequeños subdominios de cro- matina (subCDs). Consecuentemente, entre los dominios de cromatina debería de haber un espa- cio denominado dominio intercromosómico (IDC, interchromosomal domain ) en el que se di- bujan unos canales de intercromatina por el que cir- culan los ARN y otras moléculas que se intercam- bian con el citoplasma (9). Microscopio confocal La comercialización del microscopio confocal laser en 1983 permitió observar la estructura tridimen- sional del núcleo. Wijnaendts-van-Resandt y col. en 1985 (10) fueron los primeros en usarlo para visua- lizar en 3D los dominios cromosómicos. Posterior- mente Lichter y col. en 1988 confirman la estructura tridimensional de los territorios cromosómicos (11). Estos estudios con microscopía confocal laser demostraron que había una organización territorial de los cromosomas tanto en animales como en plantas. Esta estructura demostraba similitudes y diferencias en la disposición espacial de los territorios cromosómicos entre diferentes tipos de células de la misma especie. En un intento de comprender los patrones de esta disposición espacial, Croft y col. (12) publican que los cromosomas densos en genes, como el 19, adoptan una posición central en el núcleo mientras que los cromosomas más pobres en genes como el 18 se colocan en la periferia. Boyle y col. (13) analizando linfoblastos y fibroblastos confirman la posición central o periférica de los cromosomas en interfase dependiendo de su densidad en genes, independientemente del tamaño que tengan cada uno de los cromosomas. Cremer y col. (14) describen este tipo de distribución en linfocitos T y B, fibroblastos y amniocitos, analizando tanto cromosomas grandes como cromosomas pequeños. Esto es el principio de la localización radial de los cromosomas en el núcleo en interfase. La posición radial hace referencia a la localización de un cromosoma o gen respecto del centro del núcleo o de la membrana nuclear. Además, se ha demostrado que ésta distribución radial de los cromosomas dependiente de la densidad génica se conserva en otras especies, salvo en los bastones de la retina de los animales nocturnos que es la contraria (15). Esta disposición de los territorios cromosómicos, por lo tanto, no es al azar y teniendo en cuenta que están formados por una estructura de cromatina plegada de forma compleja, en la que los genes estarán activos o inactivos de acuerdo con la mayor o menor compacta- ción, hace suponer que su arquitectura ha de estar re- lacionada con la regulación génica. Parece, pues, que existe una organización de la cro- matina con características funcionales (16, 17) en el que juegan un papel importante los compartimentos intercromatínicos que junto con los territorios cro- mosómicos formarían la región pericromatínica, mo- delo estructural que ha sido corroborado mediante estudios de microscopía electrónica. En el comparti- mento pericromatínico estaría la cromatina descon- densada, localizada en la periferia del dominio de cromatina (18).