Euchromatin הוא החלק של הכרומוזומים איקריוטיים כי מורכב הכרומטין ארוז קלות המכילות ביותר של רצפי גנים קידוד של הגנום אורגניזמים רבים.
אזור זה של הכרומוזומים האוקריוטיים קשור לאזורים פעילים לתמלול, וזו הסיבה שיש לו חשיבות רבה לתאי האורגניזם. זה נראה בבירור בתאים שאינם מתחלקים, מכיוון שהוא הופך להתרוכרומטין בעת עיבוי או דחיסה, צעד לפני חלוקת תאים מיטוטיים ו / או מיוטיים.
ניתן להגיע לאוטרומטין למכונות התמלול (מקור: Wenqiang Shi באמצעות ויקימדיה Commons)
אז, euchromatin הוא אחד משני סוגים של ארגון מבני של כרומטין, והשני הוא heterochromatin, שיכול להיות פקולטטיבי או מכונן.
מִבְנֶה
ניתן לתאר את מבנה האודרומטין בדיוק כמו מבנה הכרומטין שנמצא בספרי לימוד רבים, מכיוון שאחד ההבדלים הבודדים בין האחרון להטרוכרומטין הוא רמת הדחיסה או העיבוי של גדיל החלבון DNA +.
כרומטין
ה- DNA של האורגניזמים האוקריוטים נמצא בגרעין, בקשר הדוק עם מספר רב של חלבונים. בין חלבונים אלה יש כמה חשיבות רבה, היסטונים, האחראים על "ארגון" ועיבוי של גדילי ה- DNA הכרומוזומלי, ומאפשרים למולקולות גדולות אלה "להיכנס" לחלל כה קטן ולשלוט בביטוי הגנים.
כל כרומוזום אוקריוטי מורכב מחוט יחיד של DNA ומספר גדול של חלבונים היסטונים. מבנים אלה דינמיים באופן משמעותי, מכיוון שמידת הדחיסה שלהם משתנה לא רק בהתאם לצרכים התמלוליים הסלולריים, אלא גם בהתאם לרגע מחזור התא וכמה אותות סביבתיים.
שינויים בדחיסת הכרומטין משפיעים, בדרך זו או אחרת, על רמת הביטוי הגנטי (באזורים מסוימים יותר מאשר באחרים), ולכן זה תואם את רמת הוויסות האפיגנטית של המידע.
היסטונים מאפשרים לקצר כמעט 50 פעמים את אורך גדילי ה- DNA של כל כרומוזום, וזה חשוב במיוחד במהלך חלוקת תאים, שכן דחיסת הכרומטין מבטיחה את ההפרדה הנכונה של הכרומוזומים בין תאי הבת.
אוקטמר היסטון
מולקולות ה- DNA של הכרומוזומים האוקריוטיים עוטפות מבנה "גלילי" המורכב משמונה חלבוני היסטון: H2A, H2B, H3 ו- H4. הגרעין המתומן מורכב משני דימרים של H2A ו- H2B וטטרמר של חלבוני H3 ו- H4.
היסטונים הם חלבונים בסיסיים, מכיוון שיש להם מספר רב של שאריות חומצות אמינו טעונות חיובית, כמו ליזין וארגינין, למשל. מטענים חיוביים אלה מקיימים אינטראקציה אלקטרוסטטית עם המטענים השליליים של מולקולות DNA, ומעדיפים את האיחוד שלהם עם גרעין החלבון.
כל octamer היסטון סליל כ 146 זוגות בסיס ויוצרים את מה שמכונה נוקלאוזום. הכרומטין מורכב מנוקלאוזומים רצופים, המקושרים זה לזה על ידי פיסת DNA קצרה וחלבון מגשר או צומת הנקרא H1. תצורה זו מקטינה את אורך ה- DNA פי 7 לעומת האורך הראשוני.
לחלבוני ההיסטון יש גם "זנבות" של חומצת אמינו הבולטים מהגרעינים והם יכולים לעבור שינויים קוולנטיים שיכולים לשנות את רמת הדחיסה של הכרומטין (הדחיסה מושפעת גם על ידי שינויים קוולנטיים של DNA, כמו למשל , ציטוקין מתילציה, המעדיפה את הדחיסה).
בהתאם לזמן חייה של כל תא, גדיל המורכב מהגרעינים יכול לדחוס עוד יותר ויוצר מבנה סיבי המכונה "סיב 30 ננומטר", המקצר את אורך מולקולת ה- DNA עוד 7 פעמים.
ניתן לארגן את הסיב 30 ננומטר בתוך הליבה בצורה של לולאות רדיאליות; לולאות אלה מאופיינות על ידי גנים פעילים לתמלול ומתאימים לאאודרומטין.
אוקראומטין והטרוכרומטין
אוקראומטין והטרוכרומטין הם שני סוגים של ארגון הכרומטין. ההתרוכרומטין הוא החלק הקומפקטי או ה"סגור "ביותר בכרומוזום; זה מאופיין בסימנים ביוכימיים של היפואצטילציה והיפר-מתילציה (באוקריוטים גבוהים יותר, מתילציה של שאריות 9 של היסטון H3).
משויכים להטרוכרומטין הם אזורים גנומיים שקטים בתמלול, אזורים של רצפים חוזרים ונשנים, ואזורים "וסטיגיאליים" של אלמנטים פולשים הניתנים להחלפה וטרוטרנספוזונים, למעט שם.
ארגון הכרומטין בגרעין (מקור: שא, ק. בויר, לוס אנג'לס חתימת הכרומטין של תאים פלוריפוטנטים (31 במאי 2009), StemBook, עורכת קהילת המחקר של תאי גזע, StemBook, doi / 10.3824 / stembook. 1.45.1, http://www.stembook.org. באמצעות Wikimedia Commons)
Heterochromatin מחבר את האזורים הטלומריים והמרכזיים של הכרומוזומים, אשר חשובים לתפקוד להגנה על קצות מבנים אלה ולהפרדה נכונה שלהם במהלך אירועי חלוקת תאים.
בנוסף, תלוי בצרכים התמלוליים של תא, ניתן לבצע הטרוכרומיזציה של חלק מהכרומטין בפעם אחת ולשחרר את הדחיסה הזו בשעה אחרת.
לעומת זאת, אורומרטין מאופיין בהיפר-אצטילציה ובהיפומטילציה, ליתר דיוק על ידי "תגיות" בקבוצת אצטיל בשקע ליזין 4 של היסטונים H3 ו- H4.
זה תואם את האזורים "הרפויים יותר" של הכרומטין ומייצג בדרך כלל את החלקים הפעילים ביותר לתמלול, כלומר, שם מקובצים המספר הגדול ביותר של גנים מקודדים.
פונקציות של euchromatin
אוקראומטין נמצא בשפע מאוד בתוך גרעין התא כאשר התאים אינם מתחלקים, כלומר כאשר הכרומוזומים אינם מעובדים ואינם מראים את צורתם האופיינית.
בהתחשב בכך שחלק זה של כרומטין מכיל את המספר הגדול ביותר של גנים פעילים לתמלול, לאאודרומטין תפקידים חשובים בהתפתחות כמו גם במטבוליזם, פיזיולוגיה, ויסות תהליכים ביולוגיים חיוניים הטמונים בתאים.
למה?
מכיוון שהגנים "הפעילים" מקודדים לכל החלבונים והאנזימים הנחוצים לביצוע כל התהליכים המטבוליים והפיזיולוגיים של התא.
לאלו הגנים שאינם מקודדים חלבונים, אך פעילים גם מנקודת מבט התמלילית, יש לרוב פונקציות רגולטוריות, כלומר הם מקודדים למולקולות RNA קטנות, לגורמי שעתוק, RNAs ריבוזומלי וכו '.
לפיכך, ויסות תהליכי התמלול תלוי גם במידע הכלול באאודרומטין, כמו גם בוויסות תהליכים הקשורים לחלוקת תאים וצמיחה.
הפניות
- Brooker, R., Widmaier, E., Graham, L., Stiling, P., Hasenkampf, C., Hunter, F., … & Riggs, D. (2010). ביולוגיה.
- אייזנברג, ג'יי, אלגין, ש '(2005) הטרוכרומטין ואאכרומטין. אנציקלופדיה למדעי החיים. ג'ון וויילי ובניו בע"מ
- גריפית'ס, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). מבוא לניתוח גנטי. מקמילן.
- גרונשטיין, מ., הכט, א. פישר-אדמס, ג., וואן, ג., מאן, ר.ק., שטראהל-בולסינגר, ש., … וגאסר, ש. (1995). ויסות האודרומטין וההתרוכרומטין על ידי היסטונים בשמרים. J Cell Sci, 1995 (מוסף 19), 29-36.
- Tamaru, H. (2010). הגדרת שטח אדוארומטין / הטרוכרומטין: ג'ומונג'י חוצה את הגבול. גנים ופיתוח, 24 (14), 1465-1478.