Разница между конститутивным и факультативным гетерохроматином

Ключевая разница - учредительный против факультативного Гетерохроматин
 

Хромосомы представляют собой конденсированные структуры, состоящие из дезоксирибозных нуклеиновых кислот (ДНК). Это хорошо организованная структура, и основной единицей упаковки ДНК является нуклеосома. Упаковка ДНК в хромосому включает в себя много этапов. Когда хромосомы наблюдаются под микроскопом после окрашивания, можно наблюдать различные области, такие как темно окрашенные области и слегка окрашенные области. Темно окрашенные области известны как гетерохроматин, и они являются областями, которые имеют плотно упакованную ДНК. Слабо окрашенные области известны как Euchromatin, и они являются областями, которые имеют свободно упакованную ДНК. Гетерохроматин может быть далее классифицирован как конститутивный гетерохроматин и факультативный гетерохроматин. Конститутивный гетерохроматин относится к областям ДНК в хромосоме, обнаруживаемым на протяжении клеточного цикла. Они в основном обнаруживаются вблизи перицентромерных областей и теломерных областей хромосомы. Факультативный гетерохроматин - это участки ДНК, в которых гены молчат модификациями. Поэтому они активируются только при определенных условиях и не обнаруживаются по всей клетке. ключевое отличие между конститутивным и факультативным гетерохроматином является функциональность двух типов. Конститутивный гетерохроматин присутствует во всем клеточном цикле и не кодирует белки, тогда как факультативный гетерохроматин относится к молчаливым участкам ДНК хромосомы, которые активируются в определенных условиях..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое конститутивный гетерохроматин
3. Что такое факультативный гетерохроматин
4. Сходство между конститутивным и факультативным гетерохроматином
5. Сравнение сторон - конститутивный и факультативный гетерохроматин в форме таблицы
6. Резюме

Что такое конститутивный гетерохроматин?

Учредительный гетерохроматин относится к темно окрашенным конденсированным областям ДНК, которые находятся по всей хромосоме эукариот. Они обнаружены в перицентромерных и теломерных областях хромосомы. Участки конститутивного гетерохроматина визуализируют с использованием техники C-полос. Под микроскопом конститутивный гетерохроматин выглядит очень темным.

Состав конститутивного гетерохроматина в основном основан на большом количестве копий тандемных повторов. Этими тандемными повторами могут быть сателлитная ДНК, минисателлитная ДНК или микросателлитная ДНК. Эти области являются очень повторяющимися и полиморфными. Поэтому в настоящее время они используются в качестве маркеров в ДНК-дактилоскопии и тестировании отцовства..

Основная функция конститутивного гетерохроматина наблюдается во время процесса клеточного деления, где предсказывается, что конститутивный гетерохроматин необходим для сегрегации сестринских хроматид. Это также полезно для правильного функционирования и формирования центромер.

Хотя и центральная, и теломерная ДНК состоят из конститутивного гетерохроматина, как центральная, так и теломерная ДНК не сохраняются по всему геному. Центромерные последовательности не сохраняются у многих видов, но теломерные последовательности считаются более консервативными у разных видов. Обе области не содержат генов, но важны, поскольку играют важную структурную роль.

Рисунок 01: Учредительный гетерохроматин - С полосатость

Репликация конститутивного гетерохроматина происходит во время поздней S-фазы. Модификации гистонов выполняются для формирования конститутивного гетерохроматина, где наиболее распространенные модификации включают - гипоацетилирование гистонов, метилирование гистонов H3-Lys9 (H3K9) и метилирование цитозина. Следовательно, эти модификации являются наследственными и попадают под широкую тему эпигенетики. Генетические мутации могут привести к дефектам в конститутивных областях гетерохроматина, приводящим к различным генетическим осложнениям (синдром Роберта)

Что такое факультативный гетерохроматин?

Факультативные гетерохроматиновые области - это области ДНК, которые не обнаружены по всей хромосоме, и, таким образом, они не согласуются между различными видами. Этот код ДНК для генов, которые экспрессируются плохо.

Факультативные гетерохроматины - это молчащие гены, которые экспрессируются в определенных условиях. Эти условия включают в себя;

• Временные (например, состояния развития или специфические стадии клеточного цикла)
• Пространственный (например, локализация ядра изменяется от центра к периферии или наоборот из-за внешних факторов / сигналов)
• Родительский / наследуемый (например, экспрессия моноаллельного гена)

Гены заглушаются процессами модуляции хроматина. Классическим примером факультативной модификации гетерохроматина является инактивация Х-хромосомы у женщин, где один набор Х-хромосомы инактивируется, так что генетический состав Х-хромосомы у мужчин и женщин сбалансирован.

Рисунок 02: Гетерохроматин

Факультативный гетерохроматин имеет высокую вероятность превращения в области эухроматина; таким образом, при методике окрашивания с помощью С-полос факультативный гетерохроматин не окрашен в темный цвет по сравнению с конститутивным гетерохроматином.

Каковы сходства между конститутивным и факультативным гетерохроматином?

• Как конститутивный, так и факультативный типы гетерохроматина состоят из областей ДНК.
• Как конститутивный, так и факультативный типы гетерохроматина являются высококонденсированными областями ДНК..
• Как конститутивный, так и факультативный типы гетерохроматина можно различить по окрашиванию C-полосами.
• Как конститутивный, так и факультативный типы гетерохроматина регулируются эпигенетическими факторами..

В чем разница между конститутивным и факультативным гетерохроматином?

Учредительный против факультативного гетерохроматина
Учредительный гетерохроматин относится к областям ДНК в хромосоме, обнаруживаемым на протяжении клеточного цикла..	Факультативный гетерохроматин - это участки ДНК, в которых гены молчат модификациями. Поэтому они активируются только при определенных условиях и не обнаруживаются по всей клетке..
Типы последовательностей
Сателлитные, минисателлитные и микросателлитные последовательности являются типами конститутивного гетерохроматина.	Длинные вкрапленные ядерные элементы являются типом факультативного гетерохроматина.
Умение выражать
Конститутивный гетерохроматин не способен экспрессировать гены.	Факультативный гетерохроматин может быть выражен.
C Окрашивание полос
Составляющие гетерохроматиновые полосы окрашивают в темный цвет.	Факультативные гетерохроматиновые полосы не окрашивают / окрашивают в светлый цвет.
Полиморфизм
Присутствует среди конститутивного гетерохроматина.	Отсутствует в факультативном гетерохроматине.

Резюме - Учредительный против факультативного Гетерохроматин

Гетерохроматин и эухроматин являются двумя основными полосами, наблюдаемыми при окрашивании С-полос. Гетерохроматин выглядит темно окрашенным, так как они сильно конденсированы. Учредительные и факультативные гетерохроматиновые области являются основными подразделениями гетерохроматина. Согласованные области, обнаруженные во всем клеточном цикле, которые являются структурно важными, называют конститутивным гетерохроматином. Области молчания ДНК, которые в конечном итоге превращаются в области эухроматина, называют факультативным гетерохроматином. Они выражаются только при определенных условиях. В этом разница между конститутивным и факультативным гетерохроматином.

Ссылка:

1. Патрик Тройер и Дэнни Рейнберг. «Факультативный гетерохроматин: есть ли отличительная молекулярная подпись?» Молекулярная клетка, Cell Press, 11 октября 2007 г. Доступно здесь
2.Saksouk, Nehmé, et al. «Образование конститутивного гетерохроматина и транскрипция у млекопитающих». Epigenetics & Chromatin, BioMed Central, 2015. Доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. 'C-banding' By Rcann3 - собственная работа, (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia 
2. 'Sha-Boyer-Fig1-CCBy3.0' (CC BY 3.0) с помощью Commons Wikimedia