Jądrowa chromatyna DNA: pozycja, struktura i funkcje

Jądrowa chromatyna DNA: pozycja, struktura i funkcje!

Pozycja:

Chromukleina jądrowa, zwana także siatką jądrową, jest ciemno zabarwioną siecią (Gr. Chroma = kolor) długich i cienkich nici, zwanych włóknami chromatyny, zawieszonych w większości nukleoplazmy jądra międzyfazowego.

Zostało to po raz pierwszy zgłoszone przez W. Flemminga (1879).

Struktura:

Podczas interfazy, chromatyna jądrowa ma postać włókien chromatynowych, każda o średnicy około 100 A i utworzona z rdzenia DNA i pokryta powłoką białkową.

Na podstawie ich właściwości barwienia za pomocą acetokarminy lub feulgen (fuksyna podstawowa) i natury DNA, chromatynę różnicuje się na dwa typy (Emile Heitz, 1928):

(i) Heterochromatina:

Jest utworzona ze skondensowanych regionów (o średnicy około 250 A), które są bardziej ciemno zabarwione, zwane heteropokrozą, tak jak ze skondensowanym DNA, które jest nieaktywne transkrypcyjnie (mało syntezą RNA lub bez syntezy) i późną replikacją (replikuje się po replikacji euchromatyny i replikuje przy koniec fazy S cyklu mitotycznego). Zasadniczo leży w pobliżu blaszki jądrowej. Składa się głównie z wysoce powtarzalnych sekwencji DNA. Jest mniej wrażliwy na mutacje i odporny na trawienie nukleazą.

Heterochromatyna ma dwa rodzaje:

(a) Fakultatywna heterochromatyna:

Reprezentuje czasowo unieczynnioną chromatynę podczas interfazy w niektórych typach komórek organizmu. Ilość fakultatywnej heterochromatyny jest bardzo różna w różnych typach komórek i zależy od etapu różnicowania, np. Mniejszej ilości w komórkach zarodkowych lub niezróżnicowanych, a więcej w wysoko wyspecjalizowanych komórkach.

Tworzy około 2, 5% genomu. Reprezentuje nieaktywne geny w określonym czasie, których produkty nie są wymagane w tym czasie. W komórkach somatycznych samic ssaków jeden z chromosomów 2X jest fakultatywnie heterochromatyzowany, tworząc chromatynę płciową lub ciało Barr (po raz pierwszy opisali Barr i Bertram, 1944).

W roślinach takich jak Melandrium i Rumex, jeden lub oba chromosomy płciowe mogą ulegać częściowej lub całkowitej heterochromatyzacji. Chromosom Y kilku roślin i zwierząt dwupiennych (np. Drosophila) jest również heterochromatyzowany.

(b) Konstytucyjna heterochromatyna:

Reprezentuje trwale zdezaktywowaną chromatynę i zazwyczaj znajduje się w pobliżu regionów centromerowych, telomerów, w regionach organizmu jąderkowego i sąsiadujących z otoczką jądrową. Prawdopodobnie zwiększa siłę centromerową i działa jako element dystansowy pomiędzy żywotnymi genami i działa jako pełne zatrzymanie transkrypcji.

Centromeryczna heterochromatyna pomaga w rozpoznawaniu i asocjacji homologicznych chromosomów podczas mejozy. Jest z bardziej skondensowanym DNA niż euchromatyna. Podczas interfazy te regiony konstytutywnej heterochromatyny agregują i tworzą chromocentre.

Ostatnio doniesiono, że heterochromatyna zawiera pewne poligeny do transkrypcji rRNA (w NOR), 5S RNA i tRNA. Jego DNA składa się z powtarzających się sekwencji polinukleotydowych (około stu do stu milionów razy), z których każda jest utworzona z około 300 nukleotydów i jest nazywana DNA satelitarnym lub powtarzalnym lub zbędnym DNA. Geny w regionie heterochromatycznym mogą stać się aktywne przez krótki czas.

(ii) Euchromatyna:

Jest to prawdziwa chromatyna jądra międzyfazowego i jest utworzona z cienkiej (30-80 A średnicy), mniej ciemno zabarwionej niż heterochromatyna. Jest z luźnym DNA, który jest transkrypcyjnie aktywny i wcześnie się replikuje (podczas wczesnej fazy S). Tworzy większość chromatyny jądrowej. Różni się także od heterochromatyny w ich pakowaniu nukleosomalnym.

Włókna chromatyny nadają wygląd zaokrąglony z powodu obecności gęstych regionów DNA i białek, zwanych chromomerami. Podczas podziału komórki te włókna chromatyny kondensują się przez spiralizację i odwodnienie w szeregu prętów (Hofmeister, 1848), zwanych chromosomami. Termin chromosom został wymyślony przez Waldayera (1888).