Heterokromatinstruktur och funktioner

De heterokromatin Det är en del av kromatin (DNA och histonproteiner) tätt förpackade 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 som skilde två olika typer av kromatin i eukaryota kromosomer under gränssnittet och beskrev euchromatin och heterokromatin baserat på dess differentiella komprimering.

Organisationen av kromatin i kärnan (källa: Sha, K. och Boyer, L. TILL. Kromatinsignaturen för pluripotenta celler (31 maj 2009), STEMBOK, ED. Stamcellsforskningssamhället, STEMBOK, DOI/10.3824/stambok.1.Fyra fem.1, http: // www.Stambok.org. [CC av 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/3.0)] via Wikimedia Commons)

Om eukaryota kromosomer färgas genom olika tekniker, specifika för DNA, avslöjar mikroskopiska observationer att det finns regioner i dessa strukturer som färgas mer intensivt än andra än andra. Dessa regioner motsvarar hyperkompaktregionerna i hektokromatin.

Heterokromatinisering av DNA, det vill säga dess förpackning, kan förekomma i en cell som svar på olika faktorer och kan vara valfria eller konstitutiva.

Konstitutivt heterokromatin är en permanent egenskap som i allmänhet ärftas, under tiden det valfria heterokromatinet kan vara eller inte vara en kromosom vid en given tidpunkt. Det bästa exemplet på konstitutiv heterokromatin är det av en av de två X -kromosomerna hos kvinnor.

I eukaryoter lagrar heterokromatin "och" kompakt "till de stora genomerna som kännetecknar dem, särskilt de regioner som består av repetitiva sekvenser, kvarvarande fraktioner av retro invaderande transposoner, transpononbara element, bland andra.

[TOC]

Strukturera

Heterokromatin har ingen struktur som är mycket annorlunda än den för kromatin som är mindre tätt förpackad, euchromatin.

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 "nukleosom", kring vilken DNA rullas.

Kan tjäna dig: polymorfonukleära leukocyter

Föreningen av DNA med histonproteiner inträffar tack vare elektrostatiska interaktioner mellan de positiva belastningarna av det grundläggande avfallet med dessa proteiner och de negativa belastningarna av fosfatgrupperna i strukturen i DNA -strängen.

El nucleosoma (källa: nucleosome_structure.PNG: Richard Wheeler (Zephyris) derivatarbete (nukleosom-2.PNG): Rekymanto [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

- Histonas Octmer

Varje histonoktamer består av en testare av H3- och H4 -histonerna och med två dagar med H2A- och H2B -histoner; Runt varje histonkärna är mer eller mindre 146 dn baspar rymda.

Nukleosomer "närmar sig" varandra tack vare deltagandet av en annan histon som kallas Histona de Unión eller Puente (Länk, På engelska), som är histon h1.

Kromatin består sedan av successiva nukleosomer som är komprimerade för att bilda en fibrös struktur av större tjocklek men mindre längd.

Varje histonprotein kännetecknas av närvaron av en "svans" av aminosyror som kan genomgå kovalenta enzymatiska modifieringar. Det har bevisats att dessa modifieringar påverkar expressionsgraden eller tystnad av generna associerade med nukleosomer, liksom nivån på kromatinkomprimering.

Särskilt kännetecknas heterokromatin av hypacetotilering av histoner i alla eukaryoter och av metylering av histon H3 i Lysina 9 -återstoden, endast för de "överlägsna" eukaryoterna.

De enzymer som är ansvariga för att utföra dessa modifieringar är kända, såsom histonerna DEACEL.

Förutom modifieringarna i histoner kan DNA också metyleras, vilket påverkar graden av komprimering av kromatin och motsvarar den andra av de två epigenetiska mekanismerna för eukaryot genomorganisation.

Kan tjäna dig: basal stratum: egenskaper och funktioner

Var är heterokromatin?

Heterokromatin, som diskuterats i början, kan vara konstitutivt eller valfritt.

Konstitutivt heterokromatin är särskilt rikligt i de genomiska regionerna som har en hög densitet av repetitiva sekvenser (såsom satellitelement, till exempel), där det finns rikliga trafiköverförbara element, i centromera regioner och i telomerer.

Det sägs att det är konstitutivt eftersom dessa genomregioner förblir kondenserade eller kompakt under celldelning. I en cell som inte är uppdelad är å andra sidan det mesta av DNA euchromatic och det finns bara några väldefinierade regioner av konstitutiv heterokromatin.

Det valfria heterokromatinet finns en som finns på loci som regleras under de olika utvecklingsstadierna; För vad den verkligen representerar kondenseras regionerna tillfälligt "som kan förändras enligt cellulära signaler och genetisk aktivitet.

Funktioner

Eftersom heterokromatin är en viktig del av de telomera och centromera regionerna, utövar den transcendentala funktioner ur celldelning och skydd av kromosomala ytterligheter.

Centromerer arbetar aktivt under celldelning, vilket möjliggör förflyttning av duplicerade kromosomer mot båda polerna i cellen som är uppdelade, medan resten av generna förblir inaktiva och kompakta.

Komprimeringen av specifika regioner av eukaryota kromosomer är synonymt med genetisk tystnad, eftersom det faktum att heterokromatin är tätt förpackat innebär otillgänglighet av transkriptionella maskiner till de underliggande gensekvenserna.

När det gäller rekombination undertrycker heterokromatin denna process och skyddar genomens integritet genom att förbjuda ”olaglig” rekombination mellan repetitiva DNA -sekvenser spridda i genomet. Detta är särskilt viktigt för kontrollen av "parasitiska" transpononbara element, som tystas av heterokromatinisering.

Kan tjäna dig: profas

Strukturfunktioner

Fram till för några år sedan trodde man att heterokromatisk DNA var ett slags "skräppost", 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 cellproteiner eller för RNA -molekyler med regleringsfunktioner.

Det är emellertid känt att bildningen av det valfria heterokromatiska DNA är av yttersta betydelse för reglering av många processer under utvecklingen och tillväxten av levande varelser, och att regionerna för konstitutiv heterokromatin har en grundläggande roll från strukturen för strukturell struktur se.

Det har föreslagits av många författare att heterokromatin kan ha strukturella funktioner i eukaryota kromosomer. Detta uttalande är baserat på det faktum att de heterokromatiska regionerna i en given kromosom separata delar från det som har olika mönster av genetisk "aktivitet".

Med andra ord, heterokromatiska regioner fungerar som "distans" mellan olika transkriptivt aktiva regioner, vilket kan ha stor betydelse ur synvinkeln av transkriptionen av de gener som finns där som finns där.

Referenser

1. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, D. T., & Miller, J. H. (2005). En introduktion till genetisk analys. Macmillan.
2. Brun, s. W. (1966). Heterokromatin. Science, 151 (3709), 417-425.
3. Elgin, s. C., & Grewal, s. Yo. (2003). Heterokromatin: tystnad är gyllene. Aktuell biologi, 13 (23), R895-R898.
4. Grewal, s. Yo., & Jia, s. (2007). Heterokromatinrevision. Nature Reviews Genetics, 8 (1), 35.
5. Grewal, s. Yo., & Moazed, D. (2003). Heterokromatin och epigenetisk kontroll av genuttryck. Science, 301 (5634), 798-802.
6. Hennig, w. (1999). Heterokromatin. Chromosoma, 108 (1), 1-9.