Struktur dan fungsi heterochromatin

The Heterochromatin Ia adalah sebahagian daripada kromatin (protein DNA dan histone) yang padat dengan kromosom eukariotik. Biasanya dikaitkan dengan kawasan "senyap" genom, iaitu, dengan yang tidak aktif secara transkripsi.

Heitz, pada tahun 1928, adalah yang pertama membezakan dua jenis kromatin dalam kromosom eukariotik semasa antara muka, menggambarkan euchromatin dan heterochromatin berdasarkan pemadatan pembezaannya.

Organisasi chromatin dalam nukleus (sumber: sha, k. dan Boyer, l. Ke. Tandatangan Kromatin Sel Pluripotent (31 Mei 2009), Stembook, ED. Komuniti Penyelidikan Sel Stem, Stembook, DOI/10.3824/STEMBOOK.1.Empat lima.1, http: // www.Stembook.org. [CC oleh 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/oleh/3.0)] melalui Wikimedia Commons)

Sekiranya kromosom eukariotik dicelup melalui pelbagai teknik, khusus untuk DNA, pemerhatian mikroskopik mendedahkan bahawa terdapat kawasan -kawasan struktur ini yang lebih gigih daripada yang lain daripada yang lain. Kawasan -kawasan ini sesuai dengan kawasan hypercompact hecochromatin.

Heterochromatinisasi DNA, iaitu, pembungkusannya, boleh berlaku dalam sel sebagai tindak balas kepada faktor yang berbeza dan boleh menjadi pilihan atau konstitutif.

Heterochromatin konstitutif adalah ciri tetap yang umumnya diwarisi, sementara itu heterochromatin pilihan mungkin atau mungkin bukan kromosom pada waktu tertentu. Contoh terbaik heterochromatin konstitutif ialah salah satu daripada dua kromosom X pada wanita.

Dalam eukariot, heterochromatin "kedai" dan "padat" kepada genom yang hebat yang mencirikannya, terutamanya kawasan -kawasan yang terdiri daripada urutan berulang, pecahan sisa transposon yang menyerang retro, unsur transpononable, antara lain, antara lain, antara lain.

[TOC]

Struktur

Heterochromatin tidak mempunyai struktur yang sangat berbeza dari kromatin yang kurang padat, euchromatin.

Memahami ini, penting untuk diingat bahawa kromosom eukariotik terdiri daripada molekul DNA yang dikaitkan dengan protein yang dipanggil histones. Lapan histones membentuk teras oktamerik yang dikenali sebagai "nukleosom", di mana DNA dilancarkan.

Boleh melayani anda: leukosit polimorfonuklear

Persatuan DNA dengan protein histon berlaku berkat interaksi elektrostatik antara beban positif pembaziran asas protein ini dan beban negatif kumpulan fosfat struktur helai DNA.

EL Nucleosoma (Sumber: Nukleosom_struktur.PNG: Richard Wheeler (Zephyris) Kerja derivatif (nukleosom-2.PNG): Rekymanto [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)

- The Histonas Octmer

Setiap octamer histon terdiri daripada penguji histon H3 dan H4, dan oleh dua hari histon H2A dan H2B; Sekitar setiap nukleus histone lebih kurang 146 dn pasang asas ditampung.

Nukleosom "pendekatan" antara satu sama lain terima kasih kepada penyertaan histon lain yang dikenali sebagai Histona de Unión atau Puente (Linker, Dalam bahasa Inggeris), iaitu histon h1.

Chromatin kemudiannya terdiri daripada nukleosom berturut -turut yang dipadatkan untuk membentuk struktur berserabut ketebalan yang lebih besar tetapi kurang panjang.

Setiap protein histon dicirikan oleh kehadiran "ekor" asid amino yang dapat menjalani pengubahsuaian enzim kovalen. Telah terbukti bahawa pengubahsuaian ini mempengaruhi tahap ekspresi atau membungkam gen yang berkaitan dengan nukleosom, serta tahap pemadatan chromatin.

Terutama, heterochromatin dicirikan oleh hipaketilasi histones dalam semua eukariota, dan oleh metilasi histon H3 di sisa Lysina 9, hanya untuk "eukariot".

Enzim -enzim yang bertanggungjawab untuk menjalankan pengubahsuaian ini diketahui, masing -masing, seperti Histones Deacel.

Sebagai tambahan kepada pengubahsuaian dalam histones, DNA juga boleh dimethylated, yang mempengaruhi tahap pemadatan kromatin dan sepadan dengan yang kedua dari dua mekanisme epigenetik organisasi genom eukariotik.

Boleh melayani anda: Stratum basal: Ciri dan fungsi

Di mana heterochromatin?

Heterochromatin, seperti yang dibincangkan pada mulanya, boleh menjadi konstitutif atau pilihan.

Heterochromatin konstitutif sangat banyak di kawasan genomik yang mempunyai ketumpatan tinggi urutan berulang (seperti unsur -unsur satelit, misalnya), di mana terdapat unsur -unsur transponable yang boleh ditransmisikan, di kawasan centromerik dan di telomeres.

Dikatakan bahawa ia adalah konstitutif kerana kawasan genom ini tetap dipendekkan atau padat semasa pembahagian sel. Di dalam sel yang tidak dibahagikan, sebaliknya, sebahagian besar DNA adalah euchromatic dan hanya terdapat beberapa kawasan yang ditentukan dengan baik dari heterochromatin konstitutif.

Heterochromatin pilihan adalah salah satu yang terdapat di loci yang dikawal selia semasa peringkat pembangunan yang berlainan; Untuk apa yang sebenarnya diwakili, kawasan "sementara pekat" yang boleh berubah mengikut isyarat selular dan aktiviti genetik.

Fungsi

Oleh kerana heterochromatin adalah bahagian penting dari kawasan telomerik dan centromerik, ia menjalankan fungsi transendental dari sudut pandangan pembahagian sel dan perlindungan ekstrem kromosom.

Centromeres secara aktif bekerja semasa pembahagian sel, yang membolehkan anjakan kromosom pendua ke arah kedua -dua tiang sel yang dibahagikan, manakala seluruh gen tetap tidak aktif dan padat.

Pemadatan kawasan spesifik kromosom eukariotik sinonim dengan pembubaran genetik, kerana fakta bahawa heterochromatin padat dibungkus membayangkan tidak dapat diakses jentera transkrip ke urutan gen yang mendasari.

Berkenaan dengan penggabungan semula, heterochromatin menindas proses ini, melindungi integriti genom dengan melarang penggabungan "tidak sah" antara urutan DNA berulang yang tersebar dalam genom. Ini amat penting untuk mengawal unsur -unsur "parasit" transpononable, yang dibungkam oleh heterochromatinisasi.

Boleh melayani anda: Profase

Fungsi struktur

Sehingga beberapa tahun yang lalu, difikirkan bahawa DNA heterokromatik adalah sejenis "DNA sampah", kerana saintis tidak menemui fungsi khusus untuk urutan yang termasuk di kawasan -kawasan ini; Ingatlah bahawa lebih daripada 80% daripada DNA genomik manusia, sebagai contoh, tidak menyandarkan protein sel atau untuk molekul RNA dengan fungsi pengawalseliaan.

Walau bagaimanapun, pada masa ini diketahui bahawa pembentukan DNA heterokromatik pilihan adalah sangat penting bagi peraturan banyak proses semasa pembangunan dan pertumbuhan makhluk hidup, dan kawasan heterochromatin konstitutif mempunyai peranan asas dari titik struktur Lihat.

Telah dicadangkan oleh banyak penulis bahawa heterochromatin boleh mempunyai fungsi struktur dalam kromosom eukariotik. Kenyataan ini didasarkan pada hakikat bahawa kawasan heterokromatik dari kromosom yang diberikan bahagian berasingan daripadanya yang mempunyai corak "aktiviti" genetik yang berbeza.

Dalam erti kata lain, kawasan heterochromatic berfungsi sebagai "spacer" di antara kawasan aktif transkriptif yang berbeza, yang boleh sangat penting dari sudut pandang transkripsi gen yang terletak di sana terletak.

Rujukan

1. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, d. T., & Miller, J. H. (2005). Pengenalan kepada Analisis Genetik. Macmillan.
2. Coklat, s. W. (1966). Heterochromatin. Sains, 151 (3709), 417-425.
3. Elgin, s. C., & Grewal, s. Yo. (2003). Heterochromatin: keheningan adalah emas. Biologi Semasa, 13 (23), R895-R898.
4. Grewal, s. Yo., & Jia, s. (2007). Semakan Heterochromatin. Ulasan Alam Genetik, 8 (1), 35.
5. Grewal, s. Yo., & Moazed, D. (2003). Kawalan heterochromatin dan epigenetik ekspresi gen. Sains, 301 (5634), 798-802.
6. Hennig, w. (1999). Heterochromatin. Chromosoma, 108 (1), 1-9.