Struktur dan fungsi heterokromatin

Itu heterochromatin Ini adalah bagian dari kromatin (DNA dan protein histon) yang dikemas dengan kromosom eukariotik. Biasanya dikaitkan dengan daerah "diam" genom, yaitu, dengan yang tidak aktif secara transkripsi.

Heitz, pada tahun 1928, adalah yang pertama membedakan dua jenis kromatin yang berbeda dalam kromosom eukariotik selama antarmuka, menggambarkan euchromatin dan heterokromatin berdasarkan pemadatan diferensialnya.

Organisasi kromatin dalam nukleus (sumber: sha, k. dan Boyer, L. KE. Tanda tangan kromatin sel pluripotent (31 Mei 2009), STEMBOOK, ED. Komunitas Penelitian Sel Induk, Buku Bintang, DOI/10.3824/STEMBOOK.1.Empat. Lima.1, http: // www.Buku induk.org. [CC oleh 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)] via Wikimedia Commons)

Jika kromosom eukariotik dicelup melalui berbagai teknik, khusus untuk DNA, pengamatan mikroskopis mengungkapkan bahwa ada daerah dari struktur ini yang dicelup lebih intens daripada yang lain. Daerah ini sesuai dengan daerah hypercompact hektokromatin.

Heterokromatinisasi DNA, yaitu kemasannya, dapat terjadi dalam sel sebagai respons terhadap berbagai faktor dan dapat opsional atau konstitutif.

Heterochromatin konstitutif adalah fitur permanen yang umumnya diwariskan, sementara itu heterokromatin opsional mungkin atau mungkin bukan kromosom pada waktu tertentu. Contoh terbaik heterokromatin konstitutif adalah salah satu dari dua kromosom X pada wanita.

Dalam eukariota, heterochromatin "menyimpan" dan "kompak" untuk genom hebat yang menjadi ciri mereka, terutama daerah yang terdiri dari urutan berulang, fraksi sisa transposon retro, elemen transponon yang dapat ditranspononasi, antara lain, di antaranya transponon yang ditranspononasian, di antara.

[TOC]

Struktur

Heterochromatin tidak memiliki struktur yang sangat berbeda dari kromatin yang kurang padat, euchromatin.

Memahami hal ini, penting untuk diingat bahwa kromosom eukariotik terdiri dari molekul DNA yang berhubungan dengan protein yang disebut histones. Delapan histones membentuk inti oktamerik yang dikenal sebagai "nukleosom", di mana DNA digulung.

Dapat melayani Anda: leukosit polimorfonuklear

Hubungan DNA dengan protein histon terjadi berkat interaksi elektrostatik antara beban positif limbah dasar protein ini dan beban negatif dari gugus fosfat dari struktur untai DNA.

El Nucleosoma (Sumber: Nucleosome_Structure.PNG: Richard Wheeler (Zephyris) karya turunan (Nucleosome-2.PNG): Rekymanto [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

- The Histonas Octmer

Setiap octamer histone terdiri dari penguji histon H3 dan H4, dan dua hari histon H2A dan H2B; Di sekitar setiap nukleus histone kurang lebih 146 dn pasangan basa ditampung.

Nukleosom "mendekati" satu sama lain berkat partisipasi histone lain yang dikenal sebagai Histona de Unión atau Puente (Tautan, Dalam bahasa Inggris), yaitu histon h1.

Kromatin kemudian terdiri dari nukleosom berturut -turut yang dipadatkan untuk membentuk struktur berserat dengan ketebalan yang lebih besar tetapi lebih sedikit panjangnya.

Setiap protein histone ditandai dengan adanya "ekor" asam amino yang dapat mengalami modifikasi enzimatik kovalen. Telah terbukti bahwa modifikasi ini mempengaruhi tingkat ekspresi atau pembungkaman gen yang terkait dengan nukleosom, serta tingkat pemadatan kromatin.

Khususnya, heterokromatin ditandai oleh hipacethotilile histone di semua eukariota, dan oleh metilasi histone H3 dalam residu Lysina 9, hanya untuk eukariota "superior" "superior".

Enzim yang bertanggung jawab untuk melakukan modifikasi ini diketahui, masing -masing, seperti histones deacel.

Selain modifikasi dalam histones, DNA juga dapat dimetilasi, yang mempengaruhi tingkat pemadatan kromatin dan sesuai dengan yang kedua dari dua mekanisme epigenetik organisasi genom eukariotik.

Dapat melayani Anda: strata basal: karakteristik dan fungsi

Dimana heterochromatin?

Heterochromatin, seperti yang dibahas di awal, dapat menjadi konstitutif atau opsional.

Heterokromatin konstitutif sangat berlimpah di daerah genom yang memiliki kepadatan tinggi sekuens berulang (seperti elemen satelit, misalnya), di mana ada banyak elemen transponable lalu lintas, di daerah sentromerik dan di telomer.

Dikatakan bahwa itu konstitutif karena daerah genom ini tetap kental atau kompak selama pembelahan sel. Di sel yang tidak terbagi, di sisi lain, sebagian besar DNA adalah euchromatic dan hanya ada beberapa daerah yang ditentukan dengan baik dari heterokromatin konstitutif.

Heterochromatin opsional adalah salah satu yang ditemukan di lokus yang diatur selama berbagai tahap pengembangan; Untuk apa yang sebenarnya diwakilinya, daerah "sementara dikondensasi" yang dapat berubah sesuai dengan sinyal seluler dan aktivitas genetik.

Fungsi

Karena heterokromatin adalah bagian penting dari daerah telomerik dan sentromerik, ia menjalankan fungsi transendental dari sudut pandang pembelahan sel dan perlindungan kromosom ekstrem.

Sentromer secara aktif bekerja selama pembelahan sel, memungkinkan perpindahan kromosom duplikat ke kedua kutub sel yang dibagi, sedangkan sisa gen tetap tidak aktif dan kompak.

Pemadatan daerah spesifik kromosom eukariotik identik dengan pembungkaman genetik, karena fakta bahwa heterokromatin dikemas dengan padat menyiratkan tidak dapat diaksesnya mesin transkripsional ke urutan gen yang mendasarinya.

Berkenaan dengan rekombinasi, heterokromatin menekan proses ini, melindungi integritas genom dengan melarang rekombinasi "tidak sah" antara sekuens DNA berulang yang tersebar dalam genom. Ini sangat penting untuk pengendalian elemen transpononing "parasit", yang dibungkam oleh heterokromatinisasi.

Dapat melayani Anda: Profase

Fungsi Struktural

Sampai beberapa tahun yang lalu diperkirakan bahwa DNA heterokromatik adalah sejenis "DNA sampah", karena para ilmuwan tidak menemukan fungsi khusus untuk urutan yang termasuk dalam wilayah ini; Ingatlah bahwa lebih dari 80% DNA genom manusia, misalnya, tidak mengkodekan protein sel atau untuk molekul RNA dengan fungsi pengaturan.

Namun, saat ini diketahui bahwa pembentukan DNA heterokromatik opsional adalah yang paling penting untuk regulasi banyak proses selama pengembangan dan pertumbuhan makhluk hidup, dan bahwa daerah heterokromatin konstitutif memiliki peran mendasar dari titik struktural melihat.

Telah disarankan oleh banyak penulis bahwa heterokromatin dapat memiliki fungsi struktural dalam kromosom eukariotik. Pernyataan ini didasarkan pada fakta bahwa daerah heterokromatik dari bagian -bagian terpisah kromosom yang diberikan darinya yang memiliki pola "aktivitas" genetik yang berbeda.

Dengan kata lain, daerah heterokromatik berfungsi sebagai "spacer" antara berbagai daerah aktif transkriptif, yang dapat sangat penting dari sudut pandang transkripsi gen yang terletak di sana terletak.

Referensi

1. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, d. T., & Miller, J. H. (2005). Pengantar analisis genetik. Macmillan.
2. Brown, s. W. (1966). Heterochromatin. Sains, 151 (3709), 417-425.
3. Elgin, s. C., & Grewal, s. yo. (2003). Heterochromatin: Silence is Golden. Biologi Saat Ini, 13 (23), R895-R898.
4. Grewal, s. yo., & Jia, s. (2007). Revisi heterokromatin. Nature Reviews Genetics, 8 (1), 35.
5. Grewal, s. yo., & Moazed, D. (2003). Heterochromatin dan kontrol epigenetik ekspresi gen. Sains, 301 (5634), 798-802.
6. Hennig, w. (1999). Heterochromatin. Kromosoma, 108 (1), 1-9.