Ero konstitutiivisen ja mahdollisen heterokromatiinin välillä

Avainero - rakentava vs. valinnainen heterochromatin
 

Kromosomit ovat kondensoituneita rakenteita, jotka koostuvat deoksiribosukleiinihapoista (DNA). Se on hyvin organisoitu rakenne, ja DNA-pakkauksen perusyksikkö on nukleosomi. DNA: n pakkaaminen kromosomiin sisältää useita vaiheita. Kun kromosomeja havaitaan mikroskoopilla värjäyksen jälkeen, voidaan havaita erilaisia ​​alueita, kuten tummaväriset alueet ja kevyesti värjätyt alueet. Tummanvärisesti värjätyt alueet tunnetaan nimellä Heterochromatin, ja ne ovat alueita, joilla on tiheästi pakattu DNA. Kevyesti värjätyt alueet tunnetaan nimellä Euchromatin, ja niillä on alueita, joilla on löysästi pakattu DNA. Heterokromatiini voidaan edelleen luokitella konstitutiiviseksi heterokromatiiniksi ja fakultatiiviseksi heterokromatiiniksi. Konstitutiivisella heterokromatiinilla tarkoitetaan kromosomissa olevia DNA-alueita, joita löytyy koko solusyklin ajan. Niitä esiintyy pääasiassa kromosomin perisentromeeristen alueiden ja telomeeristen alueiden lähellä. Valinnainen heterokromatiini on DNA: n alueita, joissa geenit vaimennetaan modifikaatioiden avulla. Siksi ne aktivoituvat vain tietyissä olosuhteissa, eikä niitä löydy koko solusta. avainero konstitutiivisen ja fakultatiivisen heterokromatiinin välillä on näiden kahden tyypin toiminnallisuus. Konstitutiivinen heterokromatiini on läsnä koko solusyklin ajan eikä se koodaa proteiineja, kun taas fakultatiivinen heterokromatiini viittaa kromosomin hiljentyneisiin DNA-alueisiin, jotka aktivoituvat tietyissä olosuhteissa.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on rakentava heterokromatiini
3. Mikä on fakultatiivinen heterokromatiini
4. Konstitutiivisen ja mahdollisen heterokromatiinin väliset yhtäläisyydet
5. Vertailu rinnakkain - konstitutiivinen vs. valinnainen heterokromatiini taulukkomuodossa
6. Yhteenveto

Mikä on rakentava heterokromatiini?

Konstitutiivisella heterokromatiinilla tarkoitetaan DNA: n tummanvärisiä kondensoituneita alueita, joita löytyy koko eukaryoottien kromosomista. Niitä löytyy kromosomin persentromeerisistä ja telomeerisistä alueista. Konstitutiiviset heterokromatiini-alueet visualisoidaan käyttämällä C-kaistaustekniikkaa. Mikroskoopin alla konstitutiivinen heterokromatiini näyttää värjäytyneen paljon tummaksi.

Konstitutiivisen heterokromatiinin koostumus perustuu pääasiassa tandemtoistojen korkeaan kopiomäärään. Nämä tandemtoistot voivat olla satelliitti-DNA: ta, minisatelliitti-DNA: ta tai mikrosatelliitti-DNA: ta. Nämä alueet ovat hyvin toistuvia ja polymorfisia. Siksi niitä käytetään tällä hetkellä markkereina DNA: n sormenjäljissä ja isyystesteissä.

Konstitutiivisen heterokromatiinin päätoiminto tarkkaillaan solunjakautumisprosessin aikana, jolloin ennustetaan, että siskokromatidien erottamiseen tarvitaan konstitutiivinen heterokromatiini. Se on hyödyllinen myös sentromeerin oikeassa toiminnassa ja muodostumisessa.

Vaikka sekä centromeerinen että telomeerinen DNA koostuvat konstitutiivisesta heterokromatiinista, sekä centromeeristä että telomeeristä DNA: ta ei ole säilynyt koko genomissa. Centromeerisiä sekvenssejä ei ole konservoitunut monissa lajeissa, mutta telomeeristen sekvenssien ajatellaan olevan konservoituneempia lajien välillä. Molemmat alueet eivät sisällä geenejä, mutta ovat tärkeitä, koska niillä on merkittävä rakenteellinen rooli.

Kuvio 01: Konstitutiivinen heterokromatiini-C-vyöhyke

Konstitutiivisen heterokromatiinin replikaatio tapahtuu myöhäisessä S-vaiheessa. Histonimodifikaatiot tehdään konstitutiivisen heterokromatiinin muodostamiseksi, jolloin yleisimpiä modifikaatioita ovat - histonin hypoasetylointi, histonin H3-Lys9-metylaatio (H3K9) ja sytosiinimetylointi. Nämä muunnokset ovat periytyviä, kuuluvat siis epigenetiikan laajaan aiheeseen. Geneettiset mutaatiot voivat johtaa puutteisiin konstitutiivisissa heterokromatiini-alueissa, mikä johtaa erilaisiin geneettisiin komplikaatioihin (Robertin oireyhtymä)

Mikä on valinnainen heterokromatiini?

Valinnaiset heterokromatiini-alueet ovat DNA-alueita, joita ei löydy koko kromosomista, ja siten ne eivät ole yhdenmukaisia ​​eri lajien välillä. Tämä DNA-koodi koodaa heikosti ekspressoituja geenejä.

Fakultatiiviset heterokromatiinit ovat vaimennettuja geenejä, jotka ilmenevät tietyissä olosuhteissa. Näihin ehtoihin kuuluvat;

• Ajallinen (esim. Kehitysmaat tai tietyt solusyklin vaiheet)
• Spatiaalinen (esim. Ydinpaikannus muuttuu keskustasta reunaan tai päinvastoin eksogeenisten tekijöiden / signaalien takia)
• Vanhempain / periytyvä (esim. Monoalleelinen geeniekspressio)

Kromatiinimodulaatioprosessit vaimentavat geenit. Klassinen esimerkki valinnaisesta heterokromatiinin modifikaatiosta on X-kromosomien inaktivointi naisilla, joissa yksi X-kromosomin sarja inaktivoidaan niin, että miesten ja naisten X-kromosomin geneettinen koostumus on tasapainossa.

Kuvio 02: Heterokromatiini

Valinnaisella heterokromatiinilla on suuri mahdollisuus muuntua eukromatiinialueiksi; siten C-vyöhykkeiden värjäystekniikan aikana fakultatiivinen heterokromatiini ei ole värjätty tummaksi verrattuna konstitutiiviseen heterokromatiiniin.

Mitkä ovat konstitutiivisen ja mahdollisen heterokromatiinin väliset yhtäläisyydet?

• Sekä konstitutiiviset että fakultatiiviset heterokromatiinityypit koostuvat DNA-alueista.
• Sekä konstitutiiviset että fakultatiiviset heterokromatiinityypit ovat erittäin tiivistyneitä DNA-alueita.
• Sekä konstitutiiviset että fakultatiiviset heterokromatiinityypit voidaan erottaa C-kaistavärjäyksellä.
• Epigeneettiset tekijät säätelevät sekä konstitutiivisia että fakultatiivisia heterokromatiinityyppejä.

Mikä on konstitutiivisen ja mahdollisen heterokromatiinin välinen ero??

Konstitutiivinen vs. fakultatiivinen heterokromatiini
Konstitutiivisella heterokromatiinilla tarkoitetaan kromosomissa olevia DNA-alueita, joita löytyy koko solusyklin ajan.	Valinnainen heterokromatiini on DNA: n alueita, joissa geenit vaimennetaan modifikaatioiden avulla. Siksi ne aktivoituvat vain tietyissä olosuhteissa, eikä niitä löydy koko solusta.
Sekvenssityypit
Satelliitti-, mini- ja mini-satelliittisekvenssit ovat tyypillisiä konstitutiivisia heterokromatiineja.	Pitkät keskenään hajotetut ydinelementit ovat eräänlainen fakultatiivinen heterokromatiini.
Kyky ilmaista
Konstitutiivinen heterokromatiini ei kykene ekspressoimaan geenejä.	Valinnainen heterokromatiini voidaan ekspressoida.
C Pinnoittava värjäys
Konstitutiiviset heterokromatiininauhat värjäävät tummalla värillä.	Valinnaiset heterokromatiininauhat eivät värjää / värjää vaalealla värillä.
polymorfismit
Läsnä konstitutiivisen heterokromatiinin joukossa.	Ei ole valinnaisessa heterokromatiinissa.

Yhteenveto - Perustava vs. valinnainen heterochromatin

Heterokromatiini ja eukromatiini ovat kaksi päävivutustapaa, joita havaitaan C-kaistavärjäyksessä. Heterokromatiini näyttää tummalta värjäytymiseltä, koska ne ovat tiivistyneitä. Konstitutiiviset ja fakultatiiviset heterokromatiinialueet ovat heterokromatiinin pääjakoja. Koko solusyklin aikana löydetyille johdonmukaisille alueille, jotka ovat rakenteellisesti tärkeitä, viitataan konstitutiiviseksi heterokromatiiniksi. Vaimennettuihin DNA-alueisiin, jotka muuttuvat lopulta euchromatiinialueiksi, viitataan fakultatiivisina heterokromatiineina. Ne ilmaistaan ​​vain tietyin edellytyksin. Tämä on ero konstitutiivisen ja mahdollisen heterokromatiinin välillä.

Viite:

1.Patrick Trojer ja Danny Reinberg. "Valinnainen heterokromatiini: Onko olemassa erottuva molekyylin allekirjoitus?" Molecular Cell, Cell Press, 11. lokakuuta 2007. Saatavilla täältä
2.Saksouk, Nehmé, et ai. "Konstitutiivinen heterokromatiinin muodostuminen ja transkriptio nisäkkäissä." Epigenetics & Chromatin, BioMed Central, 2015. Saatavana täältä

Kuvan kohteliaisuus:

1.'C-banding'By Rcann3 - Oma työ, (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta 
2.'Sha-Boyer-Fig1-CCBy3.0 '(CC BY 3.0) Commons-Wikimedian kautta