Разлика между конститутивния и факултативния хетерохроматин

Ключова разлика - конститутивна срещу факултативна хетерохроматина
 

Хромозомите са кондензирани структури, съставени от нуклеинови киселини на Деоксирибоза (ДНК). Тя е добре организирана структура, а основната единица на ДНК опаковката е нуклеозомата. Опаковането на ДНК в хромозомата включва много стъпки. Когато хромозомите се наблюдават под микроскоп след оцветяване, могат да се наблюдават различни области като тъмно оцветени региони и слабо оцветени региони. Тъмно оцветените региони са известни като Хетерохроматин и те са регионите с гъсто опакована ДНК. Леко оцветените региони са известни като Euchromatin и те са регионите, които имат слабо опакована ДНК. Хетерохроматинът може да бъде допълнително класифициран като конститутивен хетерохроматин и факултативен хетерохроматин. Конститутивният хетерохроматин се отнася до регионите на ДНК в хромозомата, открити през целия клетъчен цикъл. Те се намират главно в близост на перицентромерните региони и теломерните области на хромозомата. Факултативният хетерохроматин е участъци от ДНК, в които гените се заглушават чрез модификации. Следователно те се активират само при определени условия и не се намират в цялата клетка. Най- ключова разлика между конститутивния и факултативния хетерохроматин е функционалността на двата типа. Конститутивният хетерохроматин присъства през целия клетъчен цикъл и не кодира протеини, докато факултативният хетерохроматин се отнася до заглушени ДНК участъци на хромозомата, които се активират при специфични условия.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво представлява конститутивният хетерохроматин
3. Какво е факултативен хетерохроматин
4. Прилики между конститутивния и факултативния хетерохроматин
5. Паралелно сравнение - конституиращ срещу факултативен хетерохроматин в таблична форма
6. Резюме

Какво представлява конститутивният хетерохроматин?

Конститутивният хетерохроматин се отнася до тъмно оцветените кондензирани участъци от ДНК, които се намират в цялата хромозома на еукариотите. Те се намират в перицентромерните и теломерните области на хромозомата. Конститутивните хетерохроматинови участъци се визуализират с помощта на С лентовата техника. Под микроскоп конститутивният хетерохроматин изглежда много тъмно оцветен.

Съставът на съставния хетерохроматин се основава главно на големия брой копия на тандемните повторения. Тези повторения в тандем могат да бъдат сателитна ДНК, минисателитна ДНК или микросателитна ДНК. Тези региони са силно повтарящи се и полиморфни. Следователно в момента те се използват като маркери при ДНК отпечатъци и тестване на бащинство.

Основната функция на конститутивния хетерохроматин се наблюдава по време на процеса на клетъчно делене, където се предвижда, че конститутивният хетерохроматин е необходим за сегрегацията на сестринските хроматиди. Полезен е и за правилното функциониране и формиране на центромера.

Въпреки че и центромерната, и теломерната ДНК са съставени от съставен хетерохроматин, и центромерната, и теломерната ДНК не се съхраняват в целия геном. Центромерните последователности не се консервират при много видове, но се смята, че теломерните последователности са по-консервирани за различните видове. И двата региона не съдържат гени, но са важни, тъй като те играят видна структурна роля.

Фигура 01: Съставен хетерохроматин - С лента

Репликацията на конститутивния хетерохроматин става по време на късната S фаза. Хистонните модификации се правят, за да образуват конститутивния хетерохроматин, където най-често срещаните модификации включват - хистоново хипоацетилиране, хистон H3-Lys9 метилиране (H3K9) и цитозин метилиране. Тези модификации са наследствени, следователно попадат в общата тема на епигенетиката. Генетичните мутации могат да доведат до дефекти в съставните хетерохроматинови региони, водещи до различни генетични усложнения (синдром на Робърт)

Какво е факултативен хетерохроматин?

Факултативните хетерохроматинови региони са ДНК регионите, които не се намират в цялата хромозома и по този начин те не са съгласувани между различните видове. Този ДНК код за гени, които се експресират слабо.

Факултативните хетерохроматини са заглушени гени, които се експресират при специфични условия. Тези условия включват;

• Временни (например, състояния на развитие или специфични етапи на клетъчния цикъл)
• Пространствено (например, ядрената локализация се променя от центъра към периферията или обратно поради екзогенни фактори / сигнали)
• Родителско / наследствено (напр. Моноаллелна генна експресия)

Гените са заглушени чрез процеси на модулация на хроматин. Класическият пример за факултативна модификация на хетерохроматин е инактивирането на Х хромозома при жени, при което един набор от Х хромозома е инактивиран, така че генетичният състав на Х хромозома при мъже и жени е балансиран.

Фигура 02: Хетерохроматин

Факултативният хетерохроматин има голяма възможност да бъде превърнат в еухроматинови региони; по този начин, по време на техниката на оцветяване на лента С, факултативният хетерохроматин не е оцветен тъмно в сравнение с конститутивния хетерохроматин.

Какви са приликите между конститутивния и факултативния хетерохроматин?

• Както конститутивният, така и факултативният тип хетерохроматин са съставени от ДНК области.
• Както конститутивният, така и факултативният тип хетерохроматин са силно кондензирани области на ДНК.
• Както конститутивният, така и факултативният тип хетерохроматин могат да бъдат разграничени чрез оцветяване на С лента.
• Както конститутивният, така и факултативният тип хетерохроматин се регулират от епигенетични фактори.

Каква е разликата между конститутивния и факултативния хетерохроматин?

Съставен срещу факултативен хетерохроматин
Конститутивният хетерохроматин се отнася до регионите на ДНК в хромозомата, открити през целия клетъчен цикъл.	Факултативният хетерохроматин е участъци от ДНК, в които гените се заглушават чрез модификации. Следователно те се активират само при определени условия и не се намират в цялата клетка.
Видове последователности
Сателитни, минисателитни и микросателитни последователности са видове съставен хетерохроматин.	Дългите взаимосвързани ядрени елементи са вид факултативен хетерохроматин.
Способност за изразяване
Конститутивният хетерохроматин не е в състояние да експресира гените.	Факултативният хетерохроматин може да бъде експресиран.
C Оцветяване на лентата
Съставните хетерохроматинови ленти се оцветяват в тъмен цвят.	Факултативните хетерохроматинови ленти не оцветяват / оцветяват със светъл цвят.
полиморфизми
Присъства сред съставния хетерохроматин.	Липсва във факултативен хетерохроматин.

резюме - Съставни срещу факултативни хетерохроматина

Хетерохроматинът и еухроматинът са двата основни модела на обвързване, наблюдавани при оцветяване на С лента. Хетерохроматинът изглежда тъмно оцветен, тъй като те са силно кондензирани. Конститутивните и факултативните хетерохроматинови региони са основните разделения на хетерохроматина. Последователните региони, открити през целия клетъчен цикъл, които са структурно важни, се означават като съставен хетерохроматин. Заглушените ДНК региони, които в крайна сметка се превръщат в еухроматинови региони, се наричат ​​факултативен хетерохроматин. Те се изразяват само при определени условия. Това е разликата между конститутивния и факултативния хетерохроматин.

справка:

1.Патрик Троер и Дани Райнберг. „Факултативен хетерохроматин: Има ли отличителен молекулен подпис?“ Molecular Cell, Cell Press, 11 октомври 2007. Достъпно тук
2.Saksouk, Nehmé и др. „Конститутивно образуване на хетерохроматин и транскрипция при бозайници.“ Epigenetics & Chromatin, BioMed Central, 2015. Достъпно тук

С любезност на изображенията:

1.'C-бандаж 'от Rcann3 - Собствена работа, (CC BY-SA 4.0) през Wikimedia на Commons 
2.'Sha-Boyer-Fig1-CCBy3.0 '(CC BY 3.0) през Wikimedia на Commons