Що таке Еухроматин і Гетерохроматин?

Еухромати́н — стан хроматину (ДНК в ядрі) який характеризується "відкритістю" та транскрипційною активністю — з еухроматину зчитується РНК. В противагу еухроматину, гетерохроматин — стан ДНК, що щільно запакований і не є транскрипційно активним.

Що входить до складу хроматину?

Хромати́н — комплекс молекул ДНК та специфічних білків, що складає хромосоми. В клітинах еукаріот хроматин розташований в ядрі, а в клітинах архей — у нуклеоїді. Окрім ДНК до складу хроматину входять білки: гістони, а також негістонові білки хроматину.

Що формується з ниток хроматину?

Ці матеріальні носії для передачі інформації наступному поколінню клітин формуються із хроматину перед поділом клітин. Хроматин — комплекс ДНК з білками, що формує хромосоми. Кеш

Гетерохроматин

Гетерохроматин — конденсований (компактизований) стан хроматину, що утворює хромоцентри в клітинному ядрі на стадії інтерфази, а також ділянки інтенсивного забарвлення на метафазних хромосомах. Особливістю гетерохроматину є транскрипційна інертність ДНК, що входить до його складу.

Зміст

Історія відкриття і досліджень [ ред. | ред. код ]

На початку XX століття дослідниками в галузі цитології були помічені особливості забарвлення ядра та хромосом. Як в інтерфазному ядрі, так і в хромосомах були знайдені ділянки більш інтенсивно забарвлені специфічним до ДНК барвником. Німецький дослідник Еміль Хайц вперше висунув гіпотезу, що інтенсивно зафарбовані частини ядра і хромосом відповідають більш щільно компактизованому хроматину. Ним було введено терміни «гетерохроматин» для даних районів і «еухроматин» для деконденсованого генетично активного хроматину [1] [2] .

Конститутивний (структурний) і факультативний гетерохроматин [ ред. | ред. код ]

Більшість дослідників розрізняють поняття конститутивний і факультативний гетерохроматин.

Конститутивний (структурний) гетерохроматин залишається висококомпактизованим протягом всього клітинного циклу, фактично не має генів, ДНК-компонент структурного гетерохроматину представлений сателітними ДНК.

Факультативний гетерохроматин найчастіше є формою існування інактивованих в ході індивідуального розвитку локусів хромосом. Його особливістю є здатність переходити в активний стан, деконденсуватися.

Див. також [ ред. | ред. код ]

Додаткова література [ ред. | ред. код ]

• Grewal, Shiv I.S. (2023-06). The molecular basis of heterochromatin assembly and epigenetic inheritance.Molecular Cell83 (11). doi:10.1016/j.molcel.2023.04.020.
• Bell Oliver; Burton Adam; Dean Caroline та ін. (17 квітня 2023). Heterochromatin definition and function.Nature Reviews Molecular Cell Biology (англ.). doi:10.1038/s41580-023-00599-7.

Примітки [ ред. | ред. код ]

1. ↑ Elgin, S.C. (1996). Heterochromatin and gene regulation in Drosophila. Curr. Opin. Genet. Dev.6 (2): 193–202. ISSN0959-437X. doi:10.1016/S0959-437X(96)80050-5.
2. ↑ van Steensel, B. (2011). Chromatin: constructing the big picture.. The EMBO Journal30 (10): 1885–95. PMC3098493.

Гетерохроматин

Гетерохроматин – це щільно упакована форма ДНК або конденсована ДНК , яка буває кількох різновидів. Ці різновиди лежать на континуумі між двома крайностями конститутивного гетерохроматину і факультативного гетерохроматину . Обидва грають роль у експресії генів . Оскільки він щільно упакований, вважалося, що він недоступний для полімераз і тому не транскрибується; однак, за даними Volpe et al. (2002), [1] та багато інших статей, оскільки [2] значна частина цієї ДНК фактично транскрибується, але вона безперервно перевертається через РНК-індуковану транскрипційне мовчання (RITS). Нещодавні дослідження за допомогою електронної мікроскопії та фарбування OsO ₄ показують, що щільна упаковка не зумовлена ​​хроматином. [3]

Конститутивний гетерохроматин може впливати на гени поблизу себе (наприклад , різнокольоровий ефект позиції ). Він зазвичай повторюється і утворює структурні функції, такі як центромери або теломери , на додаток до дії як атрактора для інших сигналів експресії або репресії генів.

Факультативний гетерохроматин є результатом дії генів, які замовчуються за допомогою такого механізму, як деацетилювання гістонів або РНК, що взаємодіє з Piwi (piRNA) через RNAi . Він не повторюється і має компактну структуру конститутивного гетерохроматину. Однак за певних сигналів розвитку або сигналів навколишнього середовища він може втратити свою конденсовану структуру і стати транскрипційно активним. [4]

Гетерохроматин пов’язують з ди- та триметилюванням H3K9 у певних частинах геному людини . [5] H3K9me3-споріднені метилтрансферази , мабуть, відіграють ключову роль у модифікації гетерохроматину під час прихильності лінії на початку органогенезу та у підтримці вірності лінії. [6]

Хроматин зустрічається в двох різновидах: еухроматин і гетерохроматин. [7] Спочатку дві форми розрізнялися цитологічно за тим, наскільки інтенсивно вони фарбуються – еухроматин менш інтенсивний, тоді як гетерохроматин інтенсивно фарбується, що вказує на щільнішу упаковку. Гетерохроматин зазвичай локалізується на периферії ядра . Незважаючи на цю ранню дихотомію, нещодавні дані як у тварин [8] , і у рослин [9] припускають, що існує більше двох різних станів гетерохроматину, і насправді він може існувати в чотирьох або п’яти «станах», кожен з яких позначений різними комбінаціями епігенетичні ознаки.

Гетерохроматин в основному складається з генетично неактивних сателітних послідовностей [10] , і багато генів репресовані в різному ступені, хоча деякі взагалі не можуть бути експресовані в еухроматині. [11] І центромери , і теломери гетерохроматичні, як і тіло Барра другої інактивованої Х-хромосоми у жінки.