De heterokromatin Det är en tätt packad del av kromatin (DNA och histonproteiner) av eukaryota kromosomer. Det är vanligtvis associerat med de "tysta" regionerna i genomet, det vill säga med de som är transkriptionellt inaktiva.
Heitz, 1928, var den första att urskilja två olika typer av kromatin på eukaryota kromosomer under interfasen, och beskrev eukromatin och heterokromatin på grundval av deras differentiella komprimering..
Om eukaryota kromosomer färgas med olika tekniker, specifika för DNA, avslöjar mikroskopiska observationer att det finns regioner i dessa strukturer som fläckar mer intensivt än andra. Dessa regioner motsvarar de hyperkompakta regionerna för heterokromatin.
Heterokromatinisering av DNA, det vill säga dess förpackning, kan förekomma i en cell som svar på olika faktorer och kan vara fakultativ eller konstitutiv.
Konstitutivt heterokromatin är ett permanent drag som i allmänhet ärvs, medan fakultativt heterokromatin kan eller inte kan vara på en kromosom vid någon given tidpunkt. Det bästa exemplet på konstitutivt heterokromatin är det hos en av de två X-kromosomerna hos kvinnor.
I eukaryoter "lagrar" och "komprimerar" heterokromatin de stora genomerna som kännetecknar dem, särskilt de regioner som består av repetitiva sekvenser, återstående fraktioner av invaderande retro-transposoner, transponerbara element, bland andra..
Artikelindex
Heterokromatin har inte en mycket annorlunda struktur än kromatin som är mindre tätt packat, eukromatin.
Förstå detta är det viktigt att komma ihåg att eukaryota kromosomer består av en DNA-molekyl som är associerad med proteiner som kallas histoner. Åtta histoner bildar en oktamerisk kärna som kallas en "nukleosom", runt vilken DNA lindas..
Föreningen av DNA med histonproteiner sker tack vare elektrostatiska interaktioner mellan de positiva laddningarna av basresterna av dessa proteiner och de negativa laddningarna för fosfatgrupperna i DNA-strängstrukturen..
Varje histonoktamer består av en tetramer av histoner H3 och H4 och av två dimerer av histoner H2A och H2B; omkring varje kärna av histoner rymmer cirka 146 baspar DNA.
Nukleosomer "kommer närmare" varandra tack vare deltagande av en annan histon som kallas en korsning eller överbryggande histon (länkare, på engelska), vilket är histon H1.
Kromatin består sedan av successiva nukleosomer som komprimerar för att bilda en fibrös struktur med större tjocklek men kortare längd..
Varje histonprotein kännetecknas av närvaron av en aminosyra "svans" som kan genomgå kovalenta enzymatiska modifieringar. Dessa modifieringar har visat sig påverka graden av expression eller tystnad av gener associerade med nukleosomer, liksom nivån på kromatinkomprimering..
I synnerhet kännetecknas heterokromatin av hypoacetylering av histoner i alla eukaryoter och av metylering av histon H3 vid lysinrest 9, endast för "högre" eukaryoter..
Enzymerna som är ansvariga för att utföra dessa modifieringar är kända respektive som histondeacetylaser och histonmetyltransferaser..
Förutom modifiering av histoner kan DNA också metyleras, vilket påverkar graden av komprimering av kromatin och motsvarar den andra av de två epigenetiska mekanismerna för organisation av det eukaryota genomet..
Heterokromatin, som kommenteras i början, kan vara konstitutivt eller fakultativt.
Konstitutivt heterokromatin är särskilt rikligt i genomregioner som har en hög densitet av repetitiva sekvenser (såsom till exempel satellitelement), där det finns rikligt tysta transponerbara element, i de centromera regionerna och i telomerer.
Det sägs vara konstitutivt eftersom dessa regioner i genomet förblir kondenserade eller kompakta under celldelning. I en icke-delande cell är å andra sidan större delen av DNA eukromatisk och det finns bara ett fåtal väldefinierade regioner av konstitutivt heterokromatin.
Fakultativt heterokromatin är det som finns i lokerna som regleras under de olika utvecklingsstadierna; så det representerar faktiskt de "övergående kondenserade" regionerna som kan förändras beroende på cellulära signaler och genetisk aktivitet.
Eftersom heterokromatin är en viktig del av de telomera och centromera regionerna, utför den transcendentala funktioner ur synpunkten för celldelning och skydd av kromosomala ändar..
Centromererna fungerar aktivt under celldelning, så att dubbla kromosomer kan röra sig mot båda polerna i den delande cellen, medan resten av generna förblir inaktiva och kompakta..
Komprimering av specifika regioner av eukaryota kromosomer är synonymt med genetisk tystnad, eftersom det faktum att heterokromatin är tätt packat innebär att transkriptionsmaskineriet inte är tillgängligt för de underliggande gensekvenserna.
När det gäller rekombination, undertrycker heterokromatin denna process och skyddar genomets integritet genom att förbjuda "olaglig" rekombination mellan upprepade DNA-sekvenser utspridda genom genomet. Detta är särskilt viktigt för kontrollen av "parasitiska" transponerbara element, som tystas av heterokromatinisering..
Fram till för några år sedan trodde man att heterokromatiskt DNA var ett slags "skräp-DNA", eftersom forskare inte hittade en specifik funktion för de sekvenser som ingår i dessa regioner; kom ihåg att mer än 80% av det genomiska DNA från en människa, till exempel, inte kodar för cellulära proteiner eller för RNA-molekyler med reglerande funktioner.
Det är emellertid nu känt att bildandet av fakultativ heterokromatisk DNA är av yttersta vikt för regleringen av många processer under utveckling och tillväxt av levande varelser, och att konstituerande heterokromatinregioner spelar en grundläggande roll ur strukturell synvinkel av vyn.
Det har föreslagits av många författare att heterokromatin kan ha strukturella funktioner på eukaryota kromosomer. Detta påstående är baserat på det faktum att heterokromatiska regioner i en given kromosom separerar delar av den som har olika mönster av genetisk "aktivitet".
Med andra ord tjänar de heterokromatiska regionerna som "distanser" mellan olika transkriptionellt aktiva regioner, vilket kan vara av stor betydelse ur transkriptionssynpunkt för de gener som finns där..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.