La ubicación dentro del núcleo se divide en 2 "compartimentos":

- Compartimento A: Transcripcionalmente activo, rico en GC, ubicado en el interior nucleolar.

- Compartimento B: Poca expresión génica, ligado a la replicación tardía, ubicado en la periferia nuclear (asociado a H3K9me3 y LADs).

Bucles de cromatina (LOOPs)

Plegamientos en la las fibras de cromatina generadas para permitir el contacto promotor/ elementos reguladores (potenciadores) regulando el proceso transcripcional bloqueando o permitiendo la expresión.

• Salida de bucle: Alejamiento físico del territorio cromosómico en busca de la maquinaria transcripcional.

Reguladores: CFC y cohesina

• CTFC: Se une al ADN central mediante sus 11 dedos de zinc, uniéndose a secuencias específicas. Evita la propagación de la heterocromatina y el contacto no deseado.

• Cohesina: Complejo proteico que forma un anillo alrededor del ADN. Ligadas a la unión entre cromátides hermanas, la formación de los loops y TADs en colaboración con CTCF.

CTCF fija la cohesina en lugares específicos para la formación de estructuras.

Daño cohesina-NIPBL(cargador de cohesina)-> Síndrome de Cornelia de Lange

Hi-C:

• Requiere gran cantidad de células

• El resultado es un promedio de todas las células

• No contempla/identifica heterogeneidad entre células

FISH:

• No evalúa redes de interacción

Necesidades

• Evaluar la variabilidad individual celular

• Bucles pequeños/particulares

Avances

• scHi-C (Hi-C para una célula)

• Microscopía de superresolución (STORM y PALM)

• 3D-FISH multicolor

B) Dos modelos, el superior no considera territorios, el inferior considera territorios.

C) Se marcó con timidina tritiada una región en específico de la célula.

D) Horas después, en la metafase de esa misma célula se observa que el territorio cromosómico se ha resuelto y se puede observar que los cromosomas 1 y 2 estaban involucrados.

E) El núcleo de una célula fue irradiada y marcada en una zona específica. Luego, esa célula se dividió y las células hijas presentan un patrón similar de organización de cromatina (la parte que fue irradiada), lo que sugiere que los territorios cromosómicos son heredables.

A) Los cromosomas individuales ocupan un territorio definido en el núcleo.

C) Los cromosomas ricos en genes (como el 19) tienen a estar en el centro, mientras los pobres en genes (como el 18) se agrupan en la periferia.

D y E) El patrón de distribución según la cantidad de genes es conservado entre especies.

G y H) Dentro de un mismo cromosoma, la disposición también dependerá de las regiones con mayor o menor cantidad de genes.

J y K) Los cromosomas activos (por ejemplo, X activo) tienen una estructura más extendida, mientras los inactivos (el X inactivo) está más compactado.

Sin embargo, durante gran parte del siglo XX, esta idea fue desestimada por estudios con microscopía electrónica que sugerían que la cromatina se distribuía como un "plato de espaguetis", sin una organización clara. No fue hasta los años 80 y 90, con el desarrollo de técnicas como la microirradiación UV y posteriormente la hibridación in situ fluorescente (FISH), que se obtuvo evidencia directa y convincente a favor de los CTs. La técnica de 3D-FISH, en particular, permitió visualizar cromosomas enteros ocupando dominios definidos y no aleatorios dentro del núcleo.

Asimismo, esta organización tridimensional no es estática. Cambia durante el ciclo celular, la diferenciación, y en respuesta a señales ambientales. Por eso, el estudio de la arquitectura nuclear se ha vuelto un campo esencial dentro de la epigenómica moderna.

LIMITACIONES:

• Solo se pueden analizar pocas regiones por experimento

• No cuantitativa

• Baja resolución espacial comparada con métodos modernos

• Detecta interacciones físicas entre dos loci definidos

• Requiere entrecruzamiento del ADN, digestión, ligación y PCR dirigida

• Limitado a estudios "uno a uno"

4C (Circular 3C):

• Permite estudiar todas las interacciones de un locus con el resto del genoma

• Conocida como análisis "uno contra todos"

• Requiere PCR inverso circular y secuenciación

5C (Carbon copy 3C):

• Expande el análisis a muchos loci a la vez dentro de una región definida

• Usa sondas especificas y secuenciación de alto rendimiento

• Análisis tipo "muchos contra muchos"

Descubrimientos clave:

• TADs (Topologically Associating Domains)

• Loops cromosómicos entre promotores y enhancers

• Compartimentos A/B (zonas activas vs inactivas)

Ventajas:

• Cobertura genómica completa

• Cuantitativa

• Aplicable a estudios comparativos y de desarrollo

Desafíos

• Requiere mucha profundidad de secuenciación

• Análisis computacional complejo

• Difícil en células individuales (aunque hay versiones single-cell Hi-C)