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Tienes alrededor de 50 billones de células en tu cuerpo. Casi todos ellos tienen ADN, dos metros de él, de hecho. Si unieras todo ese ADN de extremo a extremo, tendrías una cuerda lo suficientemente larga como para dar la vuelta a la Tierra dos millones y medio de veces. Sin embargo, de alguna manera, ese ADN se empaqueta lo suficientemente apretado como para no solo encajar dentro de su cuerpo, sino también encajar en los pequeños núcleos de las células que forman su cuerpo. Su cuerpo maneja esto de la misma manera que organizaría una colección de cuerdas o un arcoíris de hilo: enrolla y enrolla los hilos juntos.
La estructura del ADN.
Una sola molécula de ADN consiste en una larga cadena de moléculas de adenina, citosina, guanina y timina unidas entre sí con grupos de azúcar y fosfato. Las moléculas de ADN rara vez existen por sí mismas; Por lo general, se combinan en hebras complementarias enrolladas entre sí en la famosa configuración de doble hélice. Al igual que dos hilos de hilo, el ADN bicatenario proporciona un tipo de protección química que hace que los dos sean más fuertes que uno solo. Esa doble cadena es el primer mecanismo para empaquetar el ADN en un paquete ajustado, reduciendo los dos metros de longitud a uno.
Nucleosomas
Si tuviera 50 yardas de hilo, no querría dejarlo caer en un montón. En cambio, obtendrás un carrete y enrollarás el hilo a su alrededor. Es lo mismo que hace tu cuerpo con el ADN. Utiliza grupos de moléculas llamadas histonas como carretes de ADN. Sin embargo, la situación es un poco más complicada que su carrete de hilo, porque su cuerpo necesita poder acceder a diferentes partes de su ADN en diferentes momentos. Entonces, en lugar de un solo carrete grande que tendría que desenvolverse mucho para llegar a algún lugar en el medio, su cuerpo produce muchos carretes pequeños, formando un bucle tras otro en su ADN. Esos pequeños bucles de ADN en spool se llaman nucleosomas, y cada cromosoma tiene cientos de miles de ellos. La estructura resultante se llama comúnmente una "cadena de cuentas". Este carrete reduce la longitud del ADN de aproximadamente un metro a aproximadamente 14 centímetros.
La fibra de 30 nm
El siguiente paso en la compactación del ADN no se comprende tan bien, aunque los resultados son conocidos. De alguna manera, los nucleosomas se enrollan entre sí, tal vez como los pétalos de una margarita si cada pétalo fuera un nucleosoma vertical. Luego, los bucles circulares de los nucleosomas se espiralizan uno encima del otro. El resultado es una estructura llamada fibra de 30 nanómetros, porque es una cuerda de 30 billonésimas de metro de diámetro. Esa fibra de 30 nanómetros luego se enrolla sobre sí misma, y los bucles se vuelven a enrollar nuevamente, ahora más como una madeja de hilo que como un carrete de hilo. Ese nivel de enrollamiento es suficiente para encajar el ADN en el núcleo celular.
Metafase
Cuando una celda se divide, se divide en dos copias perfectas de sí misma. Esas dos copias perfectas incluyen dos conjuntos de ADN. Para prepararse para la duplicación, los cromosomas se condensan aún más, alineándose en una etapa de la vida celular llamada metafase. En la metafase, el ADN tiene tantos bucles sobre bucles que se comprime en una longitud de una décima parte de su longitud original. Esas formas comprimidas fueron la primera forma de ADN descubierta.