Los centrómeros y su función

Una de las principales diferencias entre el genoma de organismos procariotas y eucariotas es el gran número de repeticiones que posee el genoma de eucariotas, regiones que no son codificantes, pero que sin embargo cumplen una serie de papeles fundamentales en la organización de los ácidos nucléicos.

Una de estas repeticiones son las que se conocen como DNA satélite o centromérico. El término de DNA satélite proviene de los experimentos en que se aplicaban técnicas de ultracentrifugación del DNA de ratón en cloruro de cesio. Este sistema de separación genera un gradiente que al añadir un agente intercalante, como el bromuro de etidio, y iluminar con luz UV reflejaba dos bandas en lugar de uno, en concreto una banda más grande que correspondía al genoma y otra más pequeña a la que se le llamó satélite.

Cuando se aisló y secuenció esta banda vieron que se trataba de una secuencia altamente repetitiva, y al marcarla radioactivamente e hibridarla con cromosomas de ratón vieron que este DNA hibridaba en la zona centromérica.

Es de todos ya conocido que una de las principales funciones de este DNA telomérico es ofrecer un sitio de interacción para el complejo del uso mitótico que va a permitir la separación de los cromosomas durante la segregación, sin embargo hay otros procesos en los que parece tener importancia, como por ejemplo la protección y especificación del plegamiento del DNA ya que esta es una de las últimas zonas en replicarse, y otra muy importante, facilitar el reconocimiento y apareamiento de los cromosomas homólogos durante la meiosis, permitiendo así que se den los famosos entrecruzamientos que garantizan la variabilidad genética generación tras generación.

Otra función que se les atribuye es la de impedir el apareamiento de cromosomas homeólogos, es decir, de cromosomas que proceden de especies distintas. Esto explica que muchos de los híbridos que conocemos en la naturaleza sean incapaces de poder tener descendencia fértil ya que no hay una correcta separación de los cromosomas durante la meiosis en la formación de los gametos.

Estas regiones pueden no tener casi repeticiones como es el caso de los eucariotas más simples (ej.: S. cerevisie) o bien tener regiones altamente repetitivas como ocurre con el ratón o en los mamíferos.

En el caso de humanos se trata de una secuencia repetida en tándem de unas 170 pb denominados DNA satélite alfa. Algunas de estas repeticiones se encuentran muy conservadas, y son reconocidas por las proteína CENP-B que interviene en la formación del complejo cinetocórico para el anclaje de los microtúbulos, pero lo más curioso es que esta proteína presenta homología con un dominio de una integrasa de elementos transponibles (elementos de DNA capaces de movilizarse de forma autónoma a otros sitios del genoma), por tanto es probable que el origen de estas regiones fuesen producto de transposiciones repetidas en la misma zona y duplicaciones génicas que han evolucionado hasta dar con la estructura que se conoce en la actualidad.