LA TRANSCRIPCIN ALTERA LA ESTRUCTURA CROMOSMICA Una caracterstica fascinante de los cromosomas politnicos es la posibilidad de visualizar los sitios activos. A veces, algunas de las bandas se encuentran en un estado expandido o hinchado, debido a la extrusin de material cromosmico a partir el eje. En la Figura 20.22 se muestran como ejemplo algunos hinchamientos de gran tamao (denominados anillos de Balbiani). Cul es la naturaleza de los hinchamientos? Cada uno corresponde a una regin de bandas individuales; cuando son de gran tamao, como los anillos de Balbiani, la hinchazn puede ser tan grande que eclipsa las bandas circundantes. El patrn de hinchamientos est relacionado con la expresin gnica. Durante el desarrollo larvario, los hinchamientos aparecen y desaparecen en un cierto orden, que es especfico de tejido. En un momento dado, cada tejido muestra un patrn caracterstico de hinchamientos. Estos son inducidos por la ecdisona, hormona que controla el desarrollo de Drosophila. Algunos hinchamientos son inducidos directamente por la hormona, mientras que otros son inducidos indirectamente por mediacin de los productos de hinchamientos anteriores. Los hinchamientos son sitios donde se est sintetizando ARN. La interpretacin del hinchamiento es que la distensin de la banda se produce como consecuencia de la necesidad de relajar su estructura para permitir la sntesis de ARN. Por tanto el hinchamiento se considera una consecuencia de la transcripcin. Un hinchamiento puede ser producido por la actividad de un solo gen. Una situacin poco frecuente es la de un mutante que presenta un hinchamiento en un sitio que normalmente sintetiza protenas del gluten, ya que la mutacin impide la transcripcin de los genes localizados en la banda. Este mutante parece ser la nica excepcin a la norma aparente de que el hinchamiento refleja la sntesis de ARN. Los sitios de hinchamiento se diferencian de las bandas normales porque acumulan protenas adicionales. La caracterizacin de estas protenas todava se encuentra en una fase muy preliminar. Sabemos que entre ellas se encuentra la ARN polimerasa II y otras protenas relacionadas con la transcripcin. Sera deseable analizar el juego completo de protenas que se acumulan en los hinchamientos; en particular, sera interesante caracterizar las que son una causa, ms que una consecuencia, del hinchamiento. Slo entonces podremos determinar la naturaleza de los sucesos moleculares responsables de la distensin del material de la banda. Por tanto, un hinchamiento representa una banda que contiene un gen que se est transcribiendo activamente. Equivale una banda a una unidad de transcripcin? La respuesta a esta problemtica pregunta an es confusa. Los experimentos genticos se han centrado en correlacionar el nmero de genes letales con el nmero de bandas. Un gen letal es aquel cuya inactivacin por mutacin impide la supervivencia de la clula; son, por tanto, los genes esenciales. El nmero de genes letales parece diferir poco del nmero de bandas; en ciertas regiones de los cromosomas, la relacin entre genes letales y bandas es virtualmente 1:1. Esto significara que en el genoma de D. melanogaster hay ~ 5000 genes letales. Una banda contiene ~ 25 000 pb de ADN haploide como trmino medio. Ello no permite predecir el nmero de genes que puede contener podran ser varios genes muy prximos entre s o un solo gen con largos intimes y largas secuencias flanqueantes. Sin embargo, el anlisis del ADN de genes individuales ha revelado muchos casos en los que hay ms de una unidad de transcripcin dentro de una sola banda.En un estudio sistemtico de una regin de 315 kb de ADN organizado en 14 bandas se han encontrado 12 grupos de complementacin letales recesivos, pero se pudieron mapear 43 transcritos diferentes. Las secuencias que codificaban los transcritos no estaban distribuidas regularmente a lo largo del ADN.Si cada transcrito representa un gen diferente, debe haber unas tres veces ms de genes que de grupos de complementacin letales. Si estas bandas resultaran ser representativas de la mayora de las bandas que forman el genoma, el nmero total de genes sera de 15 000 a 20 000. Es importante saber la relacin existente entre las unidades de transcripcin que comparten una misma banda. Si resultaran ser genes relacionados cuyos productos pudieran sustituirse entre s, ello explicara por qu muchos genes no son esenciales; las mutaciones slo seran letales cuando se produjeran en el grupo minoritario de genes que son nicos. Parece plausible que la aparicin de un hinchamiento pueda ser explicada por la expresin de un solo gen dentro de una banda, siempre que dicha expresin sea suficientemente intensa.Hay, pues, discrepancias entre los datos genticos y los bioqumicos. Los primeros argumentan a favor de la existencia de un solo gen esencial por banda, mientras que los segundos lo hacen a favor de la presencia de varios genes por banda. Una interpretacin conciliadora de ambos tipos de datos es que el nmero de genes no esenciales es alto, al menos desde el punto de vista de la definicin de gen letal. Ello deja en pie el enigma de por qu los genes letales han de estar distribuidos regularmente a razn de uno por banda.Las caractersticas de los cromosomas plumosos y politnicos sugieren una conclusin general. El material gentico densamente empaquetado debe distenderse antes de ser transcrito. La pregunta que debemos hacemos es si la dispersin a nivel grosero que observamos en estos cromosomas es una imitacin de los sucesos que tienen lugar a nivel molecular en la masa de eucromatina interfsica ordinaria.