Heterokromatiinirakenne ja toiminnot

Se heterokromatiini Se on osa kromatiinia (DNA ja histoniproteiineja) eukaryoottisten kromosomien tiheästi pakattuja. Se liittyy yleensä genomin "hiljaisiin" alueisiin, ts. Niiden kanssa, jotka ovat transkriptionaalisesti passiivisia.

Heitz, vuonna 1928, erotti ensimmäisenä kaksi erityyppistä kromatiinia eukaryoottisissa kromosomeissa rajapinnan aikana, kuvaamalla euchromatiinia ja heterokromatiinia sen differentiaalisen tiivistyksen perusteella.

Kromatiinin organisointi ytimessä (lähde: sha, k. ja Boyer, L. -Lla. Pluripotenttisolujen kromatiinin allekirjoitus (31. toukokuuta 2009), STEMBook, ED. Kantasolujen tutkimusyhteisö, kantakirja, doi/10.3824/STEMBook.1.Neljä viisi.1, http: // www.Kantakirja.org. [CC 3: lla.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

Jos eukaryoottisia kromosomeja värjätään erilaisten DNA: n suhteen spesifisten tekniikoiden avulla, mikroskooppiset havainnot paljastavat, että näiden rakenteiden alueita, jotka ovat väristyneet voimakkaammin kuin muut kuin muut. Nämä alueet vastaavat hehtokromatiinin hypercompact -alueita.

DNA: n, toisin sanoen sen pakkaus, heterokromatinisointi voi esiintyä solussa vasteena eri tekijöille ja voi olla valinnainen tai konstitutiivinen.

Konstitutiivinen heterokromatiini on pysyvä ominaisuus, joka on yleensä peritty, sillä välin valinnainen heterokromatiini voi olla kromosomi tiettynä ajankohtana. Paras esimerkki konstitutiivisesta heterokromatiinista on yksi naisten kahdesta X -kromosomista.

Eukaryooteissa heterokromatiini "varastot" ja "kompakti" suuriin genomeihin, jotka kuvaavat niitä, etenkin niille alueille, jotka koostuvat toistuvista sekvensseistä, retro -tunkeutuvien transposonejen, transpononoitavien elementtien, jäännösfraktioista, transponoiduista elementeistä, muun muassa, mm.

[TOC]

Rakenne

Heterokromatiinilla ei ole rakennetta, joka on hyvin erilainen kuin kromatiinin rakenne, joka on vähemmän tiheästi pakattu, euchromatiini.

Tämän ymmärtäminen on tärkeää muistaa, että eukaryoottiset kromosomit koostuvat DNA -molekyylistä, joka liittyy proteiineihin, joita kutsutaan histoneiksi. Kahdeksan histonia muodostavat oktameerisen ytimen, joka tunnetaan nimellä "nukleosomi", jonka ympärillä DNA rullataan.

Voi palvella sinua: polymorfonukleaariset leukosyytit

DNA: n assosiaatio histoniproteiinien kanssa tapahtuu näiden proteiinien emäksisten jätteiden positiivisten kuormitusten sähköstaattisten vuorovaikutusten ja DNA -juosteen rakenteen fosfaattiryhmien negatiivisten kuormitusten välillä.

EL -nukleosoma (lähde: nukleosomi_structure.PNG: Richard Wheeler (zephyris) johdannainen työ (nukleosomi-2.PNG): REKYMANTO [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

- Histonas Octmer

Jokainen histoni oktameeri koostuu H3- ja H4 -histonien testaajasta ja kahdesta päivästä H2A- ja H2B -histonia; Jokaisen histonin ytimen ympärillä majoitetaan enemmän tai vähemmän 146 dn: n emäsparia.

Nukleosomit "lähestyvät" toisiaan toisen histona de unión tai puenten nimisen histonin osallistumisen ansiosta (Linkkeri, Englanniksi), joka on Histon H1.

Sitten kromatiini koostuu peräkkäisistä nukleosomeista, jotka tiivistetään muodostamaan kuitumainen rakenne, jolla on suurempi paksuus, mutta vähemmän pituus.

Jokaiselle histoniproteiinille on ominaista aminohappojen "hännän" läsnäolo, jolle voidaan suorittaa kovalenttiset entsymaattiset modifikaatiot. On todistettu, että nämä modifikaatiot vaikuttavat nukleosomeihin liittyvien geenien ilmentymisasteeseen tai kromatiinin tiivistymisen tasoon.

Erityisesti heterokromatiinille on ominaista histonien hypaketitilaatio kaikissa eukaryooteissa ja histoni H3: n metylaatio Lysina 9 -tähteessä, vain "ylivoimaisissa" eukaryooteissa.

Näiden modifikaatioiden toteuttamisesta vastaavat entsyymit tunnetaan vastaavasti, kuten Histones Deacel.

Histonien modifikaatioiden lisäksi DNA: ta voidaan myös metyloida, mikä vaikuttaa kromatiinin tiivistymisasteen ja vastaa eukaryoottisen genomien organisaation kahdesta epigeneettisestä mekanismista.

Voi palvella sinua: Peruskerros: Ominaisuudet ja toiminnot

Missä on heterokromatiini?

Heterokromatiini, kuten alussa keskustellaan, voi olla konstitutiivinen tai valinnainen.

Konstitutiivista heterokromatiinia on erityisen runsaasti genomisilla alueilla, joilla on korkea toistuvien sekvenssien tiheys (kuten esimerkiksi satelliittielementit), joissa liikenteen siirrettäviä elementtejä on runsaasti, sentromeereillä alueilla ja telomeereissä.

Sanotaan. Solussa, jota ei jaettu, toisaalta suurin osa DNA: sta on eukromaattista ja konstitutiivisen heterokromatiinin alueita on vain joitain hyvin määriteltyjä alueita.

Valinnainen heterokromatiini löytyy lokuksista, joita säännellään kehitysvaiheissa; Sillä mitä se todella edustaa, alueet "väliaikaisesti tiivistyi", jotka voivat muuttua solujen signaalien ja geneettisen aktiivisuuden mukaan.

Funktiot

Koska heterokromatiini on tärkeä osa telomeerisiä ja sentromeerisiä alueita, se käyttää transsendenttisia toimintoja solunjaon näkökulmasta ja kromosomaalisten ääripäiden suojaamisesta.

Centromeerit toimivat aktiivisesti solujen jakautumisen aikana, mikä mahdollistaa kaksoiskappaleiden kromosomien siirtymisen solun molemmille napoihin, kun taas muut geenit pysyvät passiivisina ja kompakteina.

Eukaryoottisten kromosomien tiettyjen alueiden tiivistäminen on synonyymi geneettisen vaimennuksen kanssa, koska se, että heterokromatiini on tiheästi pakattu.

Rekombinaation suhteen heterokromatiini tukahduttaa tämän prosessin suojaamalla genomin eheyttä kieltämällä genomiin dispergoituneiden toistuvien DNA -sekvenssien välinen ”laiton” rekombinaatio. Tämä on erityisen tärkeää "loisten" transpononable -elementtien hallinnassa, jotka heterokromatinisaatio hiljenee.

Voi palvella sinua: Profase

Rakennetoiminnot

Muutama vuosi sitten ajateltiin, että heterokromaattinen DNA oli eräänlainen "roskien DNA", koska tutkijat eivät löytäneet erityistä toimintoa näihin alueisiin sisältyville sekvensseille; Muista, että esimerkiksi yli 80% ihmisen genomisesta DNA: sta ei koodaa soluproteiineja tai RNA -molekyylejä, joilla on säätelytoiminnot.

Tällä hetkellä tiedetään, että valinnaisen heterokromaattisen DNA: n muodostuminen on erittäin tärkeää monien prosessien säätelemiselle elävien olentojen kehityksen ja kasvun aikana ja että konstitutiivisen heterokromatiinin alueilla on perustavanlaatuinen rooli rakenteellisesta pisteestä lähtien. näkymä.

Monet kirjoittajat ovat ehdottaneet, että heterokromatiinilla voi olla rakennefunktioita eukaryoottisissa kromosomeissa. Tämä lausunto perustuu siihen tosiasiaan, että tietyn kromosomin heterokromaattiset alueet siitä erilliset osat, joilla on erilaiset geneettisen "aktiivisuuden" mallit.

Toisin sanoen heterokromaattiset alueet toimivat "välikappaleena" eri transkriptiivisesti aktiivisten alueiden välillä, joilla voi olla suuri merkitys siellä sijaitsevien geenien transkription kannalta.

Viitteet

1. Griffiths, a. J -., Wessler, S. R -., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., & Miller, J. H. (2005). Johdatus geenianalyysiin. Macmillan.
2. Ruskea, s. W -. (1966). Heterokromatiini. Science, 151 (3709), 417-425.
3. Elgin, S. C., & Grewal, S. Yllyttää. (2003). Heterokromatiini: Hiljaisuus on kultaista. Nykyinen biologia, 13 (23), R895-R898.
4. Grewal, s. Yllyttää., & Jia, S. (2007). Heterokromatiinin tarkistus. Nature Reviews Genetics, 8 (1), 35.
5. Grewal, s. Yllyttää., & Moozed, D. (2003). Geeniekspression heterokromatiini ja epigeneettinen hallinta. Science, 301 (5634), 798-802.
6. Hennig, W. (1999). Heterokromatiini. Kromosoma, 108 (1), 1-9.