Peamine erinevus - konstitutiivne vs fakultatiivne heterokromatiin
Kromosoomid on kondenseeritud struktuurid, mis koosnevad deoksüriboosi nukleiinhapetest (DNA). See on hästi organiseeritud struktuur ja DNA pakendi põhiühik on nukleosoom. DNA pakkimine kromosoomi hõlmab paljusid samme. Kui pärast värvimist täheldatakse kromosoome mikroskoobi all, võib täheldada erinevaid piirkondi, näiteks tumedalt värvitud ja kergelt värvitud piirkondi. Tumedalt peitsitud piirkondi tuntakse heterokromatiinina ja need on piirkonnad, millel on tihedalt DNA. Kergelt määrdunud piirkondi nimetatakse euchromatiiniks ja need on piirkonnad, mis on DNA-d lõdvalt pakkinud. Heterokromatiini võib täiendavalt klassifitseerida konstitutiivse heterokromatiini ja fakultatiivse heterokromatiinina. Konstitutiivne heterokromatiin viitab DNA piirkondadele kromosoomis, mida leidub kogu rakutsükli vältel. Neid leidub peamiselt kromosoomi peritsentromeeriliste ja telomeersete piirkondade lähedal. Fakultatiivne heterokromatiin on DNA piirkonnad, milles geenid on modifikatsioonidega vaigistatud. Seetõttu aktiveeritakse neid ainult teatud tingimustel ja neid ei leidu kogu rakus. Peamine erinevus konstitutiivse ja fakultatiivse heterokromatiini vahel on nende kahe funktsionaalsus. Konstitutiivne heterokromatiin esineb kogu rakutsükli vältel ja see ei kodeeri valke, samas kui fakultatiivne heterokromatiin viitab kromosoomi vaigistatud DNA piirkondadele, mis on aktiveeritud kindlates tingimustes.neid aktiveeritakse ainult teatud tingimustel ja neid ei leidu kogu rakus. Konstitutiivse ja fakultatiivse heterokromatiini peamine erinevus on nende kahe funktsionaalsus. Konstitutiivne heterokromatiin esineb kogu rakutsükli vältel ja see ei kodeeri valke, samas kui fakultatiivne heterokromatiin viitab kromosoomi vaigistatud DNA piirkondadele, mis on aktiveeritud kindlates tingimustes.neid aktiveeritakse ainult teatud tingimustel ja neid ei leidu kogu rakus. Peamine erinevus konstitutiivse ja fakultatiivse heterokromatiini vahel on nende kahe funktsionaalsus. Konstitutiivne heterokromatiin esineb kogu rakutsükli vältel ja see ei kodeeri valke, samas kui fakultatiivne heterokromatiin viitab kromosoomi vaigistatud DNA piirkondadele, mis on aktiveeritud kindlates tingimustes.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on konstitutiivne heterokromatiin
3. Mis on fakultatiivne heterokromatiin
4. Konstitutiivse ja fakultatiivse heterokromatiini sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - konstitutiivne vs fakultatiivne heterokromatiin tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on konstitutiivne heterokromatiin?
Konstitutiivne heterokromatiin viitab tumedalt värvunud kondenseeritud DNA piirkondadele, mida leidub kogu eukarüootide kromosoomis. Neid leidub kromosoomi peritsentromeerilistes ja telomeersetes piirkondades. Konstitutiivsed heterokromatiinipiirkonnad visualiseeritakse C-rihma tehnikas. Mikroskoobi all näib konstitutiivne heterokromatiin olevat palju tumedalt värvunud.
Konstitutiivse heterokromatiini koostis põhineb peamiselt tandemkorduste suurel koopiate arvul. Need tandemkordused võivad olla satelliidi DNA, minisatelliidi DNA või mikrosatelliidi DNA. Need piirkonnad on väga korduvad ja polümorfsed. Seetõttu kasutatakse neid praegu markeritena DNA sõrmejälgede võtmisel ja isaduse testimisel.
Konstitutiivse heterokromatiini põhiülesannet täheldatakse rakujagunemisprotsessis, kus ennustatakse, et õekromatiidide eraldamiseks on vaja konstitutiivset heterokromatiini. See on kasulik ka tsentroomi nõuetekohaseks toimimiseks ja moodustamiseks.
Kuigi nii tsentromeeriline kui ka telomeerne DNA koosnevad konstitutiivsest heterokromatiinist, ei ole nii tsentromeeriline kui telomeerne DNA kogu genoomis konserveerunud. Tsentromeerilised järjestused ei ole paljudel liikidel konserveerunud, kuid arvatakse, et telomeersed järjestused on liikide lõikes paremini säilinud. Mõlemad piirkonnad ei sisalda geene, kuid on olulised, kuna neil on silmapaistev struktuuriline roll.
Joonis 01: konstitutiivne heterokromatiin - C ribad
Konstitutiivse heterokromatiini replikatsioon toimub hilise S-faasi ajal. Konstitutiivse heterokromatiini moodustamiseks tehakse histooni modifikatsioone, kus kõige tavalisemate modifikatsioonide hulka kuuluvad: histooni hüpoatsetüülimine, histooni H3-Lys9 metüülimine (H3K9) ja tsütosiini metüülimine. Need modifikatsioonid on päritavad, seega kuuluvad epigeneetika laia teema alla. Geneetilised mutatsioonid võivad põhjustada defekte konstitutiivsetes heterokromatiini piirkondades, mis põhjustavad erinevaid geneetilisi tüsistusi (Roberti sündroom)
Mis on fakultatiivne heterokromatiin?
Fakultatiivsed heterokromatiinipiirkonnad on DNA piirkonnad, mida kromosoomis ei leidu, ja seega ei ole need erinevate liikide vahel ühtsed. See DNA kodeerib halvasti ekspresseeritud geene.
Fakultatiivsed heterokromatiinid on vaigistatud geenid, mida ekspresseeritakse konkreetsetes tingimustes. Nende tingimuste hulka kuuluvad:
- Ajalised (nt arenguseisundid või spetsiifilised rakutsükli etapid)
- Ruumiline (nt tuuma lokaliseerimine muutub eksogeensete tegurite / signaalide tõttu keskelt perifeeriasse või vastupidi)
- Vanemlik / pärilik (nt monoalleaalne geeniekspressioon)
Geenid vaigistatakse kromatiini modulatsiooniprotsesside abil. Fakultatiivse heterokromatiini modifitseerimise klassikaline näide on X-kromosoomide inaktiveerimine naistel, kus üks X-kromosoomi komplekt on inaktiveeritud nii, et isastel ja naistel on X-kromosoomi geneetiline koostis tasakaalustatud.
Joonis 02: heterokromatiin
Fakultatiivsel heterokromatiinil on suur võimalus muundada eukromatiini piirkondadeks; seega ei värvata fakultatiivset heterokromatiini C-ribaga värvimise tehnika ajal võrreldes konstitutiivse heterokromatiiniga tumedana.
Millised on konstitutiivse ja fakultatiivse heterokromatiini sarnasused?
- Nii konstitutiivsed kui ka fakultatiivsed heterokromatiini tüübid koosnevad DNA piirkondadest.
- Nii konstitutiivsed kui ka fakultatiivsed heterokromatiini tüübid on tugevalt kondenseerunud DNA piirkonnad.
- C-vöövärvimisega saab eristada nii konstitutiivseid kui ka fakultatiivseid heterokromatiini tüüpe.
- Nii konstitutiivseid kui ka fakultatiivseid heterokromatiini tüüpe reguleerivad epigeneetilised tegurid.
Mis vahe on konstitutiivsel ja fakultatiivsel heterokromatiinil?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Konstitutiivne vs fakultatiivne heterokromatiin |
|
| Konstitutiivne heterokromatiin viitab DNA piirkondadele kromosoomis, mida leidub kogu rakutsükli vältel. | Fakultatiivne heterokromatiin on DNA piirkonnad, milles geenid on modifikatsioonidega vaigistatud. Seetõttu aktiveeritakse neid ainult teatud tingimustel ja neid ei leidu kogu rakus. |
| Järjestuste tüübid | |
| Satelliit-, mini- ja mikrosatelliitjärjestused on konstitutiivse heterokromatiini tüübid. | Pikkade vahedega tuumaelemendid on fakultatiivse heterokromatiini tüüp. |
| Oskus väljendada | |
| Konstitutiivne heterokromatiin ei suuda geene väljendada. | Fakultatiivset heterokromatiini saab väljendada. |
| C Vöö värvimine | |
| Konstitutiivsed heterokromatiiniribad värvuvad tumedat värvi. | Fakultatiivsed heterokromatiiniribad ei määri / plekita heleda värviga. |
| Polümorfismid | |
| Esineb konstitutiivse heterokromatiini hulgas. | Puudub fakultatiivses heterokromatiinis. |
Kokkuvõte - konstitutiivne vs fakultatiivne heterokromatiin
Heterokromatiin ja eukromatiin on kaks peamist rihmamustrit, mida täheldati C-riba värvimisel. Heterokromatiin näib olevat tumedalt värvunud, kuna need on väga kondenseerunud. Konstitutiivsed ja fakultatiivsed heterokromatiini piirkonnad on heterokromatiini peamised jaotused. Rakutsükli jooksul leitud püsivaid piirkondi, mis on struktuuriliselt olulised, nimetatakse konstitutiivseks heterokromatiiniks. Vaigistatud DNA piirkondi, mis lõpuks muundatakse eukromatiinipiirkondadeks, nimetatakse fakultatiivseks heterokromatiiniks. Neid väljendatakse ainult teatud tingimustel. See on erinevus konstitutiivse ja fakultatiivse heterokromatiini vahel.
