Конститутивный гетерохроматин

редактировать
C-бэндинг женского кариотипа человека, показывающий конститутивные гетерохроматиновые

домены конститутивного гетерохроматина - это участки ДНК, обнаруженные во всех хромосомах эукариот. Большая часть конститутивного гетерохроматина находится в перицентромерных областях хромосом, но также обнаруживается на теломерах и во всех хромосомах. У человека значительно больше конститутивного гетерохроматина обнаружено на хромосомах 1, 9, 16, 19 и Y. Конститутивный гетерохроматин состоит в основном из большого числа копий тандемных повторов, известных как сателлитные повторы, минисателлит и микросателлитные повторы, и транспозонные повторы. У человека на эти области приходится около 200 МБ или 6,5% от общего генома человека, но их повторяющийся состав затрудняет их секвенирование, поэтому были секвенированы только небольшие области.

Визуализация конститутивного гетерохроматина возможна с использованием метода C-бэндинга. Более темные участки являются участками конститутивного гетерохроматина. Конститутивный гетерохроматин окрашивается в более темный цвет из-за сильно конденсированной природы ДНК.

Конститутивный гетерохроматин не следует путать с факультативным гетерохроматином, который менее конденсирован, менее стабилен и гораздо менее полиморфен и который не окрашивается при использовании Техника C-бандажа.

Возможные модели экспрессии генов, обнаруженных в конститутивном гетерохроматине.

Содержание

  • 1 Функция
  • 2 Репликация и эпигенетика
  • 3 Заболевания
  • 4 Ссылки

Функция

Гетерохроматин vs. эухроматин

Конститутивный гетерохроматин чаще обнаруживается на периферии ядра, прикрепленного к ядерной мембране. Это концентрирует эухроматическую ДНК в центре ядра, где она может активно транскрибироваться. Считается, что во время митоза конститутивный гетерохроматин необходим для надлежащего разделения сестринских хроматид и функции центромеры. Последовательности повторов, обнаруженные в перицентромерах, не консервативны у многих видов и больше зависят от эпигенетических модификаций регуляции, в то время как теломеры демонстрируют более консервативные последовательности.

Считалось, что конститутивный гетерохроматин относительно лишен гены, но исследователи обнаружили более 450 генов в гетерохроматической ДНК Drosophila melanogaster. Эти области сильно конденсированы и эпигенетически модифицированы для предотвращения транскрипции. Для того чтобы гены транскрибировались, они должны иметь механизм, позволяющий преодолеть молчание, которое происходит в остальной части гетерохроматина. Существует множество предложенных моделей того, как гены в этих областях экспрессируются, включая модели изоляции, отрицания, интеграции, эксплуатации и ограничения TE.

Когда гены размещаются рядом с областью конститутивного гетерохроматина, их транскрипция обычно замолчать. Это известно как изменчивость эффекта положения и может привести к мозаичному фенотипу.

Репликация и эпигенетика

Общая модель дупликации гетерохроматина во время деления клетки

Конститутивный гетерохроматин реплицируется поздно в S фазе клеточного цикла и не участвует в мейотической рекомбинации.

Модификации гистонов являются одним из основных способов, которыми клетка конденсирует конститутивный гетерохроматин. Три наиболее распространенных модификации конститутивного гетерохроматина - это гипоацетилирование гистона, метилирование гистона H3-Lys9 (H3K9) и метилирование цитозина. Эти модификации также встречаются в других типах ДНК, но гораздо реже. Метилирование цитозина является наиболее распространенным типом, хотя не у всех эукариот. У людей наблюдается повышенное метилирование центромер и теломер, которые состоят из конститутивного гетерохроматина. Эти модификации могут сохраняться как в митозе, так и в мейозе.

SUV39H1 представляет собой гистонметилтрансферазу, которая метилирует H3K9, обеспечивая сайт связывания для гетерохроматинового белка 1 (HP1). HP1 участвует в процессе конденсации хроматина, что делает ДНК недоступной для транскрипции.

Заболевания

Генетические нарушения, возникающие в результате мутаций с участием конститутивного гетерохроматина, как правило, влияют на дифференцировку клеток и передаются по аутосомно-рецессивному типу. шаблон. Заболевания включают синдром Робертса и синдром ICF.

Некоторые виды рака связаны с аномалиями конститутивного гетерохроматина и белков, участвующих в его образовании и поддержании. Рак груди связан с уменьшением альфа-белка HP1, в то время как неходжкинская лимфома связана с гипометилированием генома и особенно сателлитных областей.

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-15 10:38:22
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте