Klíčový rozdíl - konstitutivní vs. fakultativní heterochromatin
Chromozomy jsou kondenzované struktury složené z nukleových kyselin deoxyribózy (DNA). Jedná se o dobře organizovanou strukturu a základní jednotkou obalu DNA je nukleosom. Balení DNA do chromozomu zahrnuje mnoho kroků. Když jsou chromozomy pozorovány pod mikroskopem po obarvení, lze pozorovat různé oblasti, jako jsou tmavě obarvené oblasti a lehce obarvené oblasti. Tmavě zbarvené oblasti jsou známé jako heterochromatin a jsou to oblasti, které mají hustě zabalenou DNA. Mírně obarvené oblasti jsou známé jako euchromatin a jsou to oblasti, které mají volně zabalenou DNA. Heterochromatin lze dále klasifikovat jako konstitutivní heterochromatin a fakultativní heterochromatin. Konstitutivní heterochromatin označuje oblasti DNA v chromozomu nacházející se během buněčného cyklu. Vyskytují se hlavně v blízkosti peri-centromerických oblastí a telomerních oblastí chromozomu. Fakultativně heterochromatin je oblast DNA, ve které jsou geny umlčeny modifikacemi. Proto jsou aktivovány pouze za určitých podmínek a nenacházejí se v celé buňce. Klíčovým rozdílem mezi konstitutivním a fakultativním heterochromatinem je funkčnost těchto dvou typů. Konstitutivní heterochromatin je přítomen v celém buněčném cyklu a nekóduje proteiny, zatímco fakultativní heterochromatin označuje umlčené oblasti DNA chromozomu, které jsou aktivovány za specifických podmínek.jsou aktivovány pouze za určitých podmínek a nenacházejí se v celé buňce. Klíčovým rozdílem mezi konstitutivním a fakultativním heterochromatinem je funkčnost těchto dvou typů. Konstitutivní heterochromatin je přítomen v celém buněčném cyklu a nekóduje proteiny, zatímco fakultativní heterochromatin označuje umlčené oblasti DNA chromozomu, které jsou aktivovány za specifických podmínek.jsou aktivovány pouze za určitých podmínek a nenacházejí se v celé buňce. Klíčovým rozdílem mezi konstitutivním a fakultativním heterochromatinem je funkčnost těchto dvou typů. Konstitutivní heterochromatin je přítomen v celém buněčném cyklu a nekóduje proteiny, zatímco fakultativní heterochromatin označuje umlčené oblasti DNA chromozomu, které jsou aktivovány za specifických podmínek.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to konstitutivní heterochromatin
3. Co je to fakultativní heterochromatin
4. Podobnosti mezi konstitutivním a fakultativním heterochromatinem
5. Srovnání vedle sebe - konstitutivní vs. fakultativní heterochromatin ve formě tabulky
6. Shrnutí
Co je konstitutivní heterochromatin?
Konstitutivní heterochromatin označuje tmavě zbarvené kondenzované oblasti DNA, které se nacházejí v chromozomu eukaryot. Nacházejí se v peri-centromerických a telomerních oblastech chromozomu. Konstitutivní heterochromatinové oblasti jsou vizualizovány pomocí techniky C bandování. Pod mikroskopem se zdá, že konstitutivní heterochromatin je značně tmavě zbarvený.
Složení konstitutivního heterochromatinu je založeno hlavně na vysokém počtu kopií tandemových opakování. Tyto tandemové repetice mohou být satelitní DNA, minisatelitní DNA nebo mikrosatelitní DNA. Tyto oblasti jsou vysoce opakující se a polymorfní. Proto se v současnosti používají jako markery při snímání otisků prstů DNA a testování otcovství.
Hlavní funkce konstitutivního heterochromatinu je pozorována během procesu buněčného dělení, kde se předpokládá, že je nezbytný konstitutivní heterochromatin pro segregaci sesterských chromatidů. Je také užitečné při správném fungování a tvorbě centromery.
Ačkoli centromerická i telomerická DNA jsou složeny z konstitutivního heterochromatinu, centromerická i telomerická DNA nejsou v celém genomu konzervovány. Centromerické sekvence nejsou konzervovány u mnoha druhů, ale telomerické sekvence jsou považovány za konzervativnější u různých druhů. Obě oblasti neobsahují geny, ale jsou důležité, protože hrají významnou strukturální roli.
Obrázek 01: Konstitutivní heterochromatin - páska C.
Replikace konstitutivního heterochromatinu probíhá během pozdní fáze S. Modifikace histonů se provádí za vzniku konstitutivního heterochromatinu, kde nejběžnější modifikace zahrnují - hypoacetylaci histonu, methylaci histonu H3-Lys9 (H3K9) a methylaci cytosinu. Tyto úpravy jsou dědičné, proto spadají do širokého tématu epigenetiky. Genetické mutace mohou vést k defektům v konstitutivních heterochromatinových oblastech, které vedou k různým genetickým komplikacím (Robertův syndrom)
Co je fakultativní heterochromatin?
Fakultativně heterochromatinové oblasti jsou oblasti DNA, které se nenacházejí v celém chromozomu, a proto nejsou konzistentní mezi různými druhy. Tento kód DNA pro geny, které jsou špatně exprimovány.
Fakultativní heterochromatiny jsou umlčené geny, které jsou exprimovány za specifických podmínek. Mezi tyto podmínky patří;
- Časové (např. Vývojové stavy nebo specifické fáze buněčného cyklu)
- Prostorové (např. Změny lokalizace jader z centra do periferie nebo naopak v důsledku exogenních faktorů / signálů)
- Rodičovská / dědičná (např. Monoallelická genová exprese)
Geny jsou umlčeny procesy modulace chromatinu. Klasickým příkladem fakultativní modifikace heterochromatinu je inaktivace chromozomu X u žen, kde je inaktivována jedna sada chromozomu X, aby bylo vyvážené genetické složení chromozomu X u mužů a žen.
Obrázek 02: Heterochromatin
Fakultativní heterochromatin má vysokou možnost přeměny na euchromatinové oblasti; během techniky barvení pásmem C tedy není fakultativní heterochromatin zbarven tmavě ve srovnání s konstitutivním heterochromatinem.
Jaké jsou podobnosti mezi konstitutivním a fakultativním heterochromatinem?
- Konstitutivní i fakultativní typy heterochromatinu jsou složeny z oblastí DNA.
- Konstitutivní i fakultativní typy heterochromatinu jsou vysoce kondenzované oblasti DNA.
- Oba typy konstitutivního a fakultativního heterochromatinu lze odlišit barvením v pruhu C.
- Konstitutivní i fakultativní typy heterochromatinu jsou regulovány epigenetickými faktory.
Jaký je rozdíl mezi konstitutivním a fakultativním heterochromatinem?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Konstitutivní vs fakultativní heterochromatin |
|
| Konstitutivní heterochromatin označuje oblasti DNA v chromozomu nacházející se v průběhu buněčného cyklu. | Fakultativně heterochromatin je oblast DNA, ve které jsou geny umlčeny modifikacemi. Proto jsou aktivovány pouze za určitých podmínek a nenacházejí se v celé buňce. |
| Druhy sekvencí | |
| Satelitní, minisatelitní a mikrosatelitní sekvence jsou typy konstitutivního heterochromatinu. | Dlouho rozptýlené jaderné prvky jsou typem fakultativního heterochromatinu. |
| Schopnost vyjádřit | |
| Konstitutivní heterochromatin není schopen exprimovat geny. | Lze vyjádřit fakultativní heterochromatin. |
| C Pásové barvení | |
| Konstitutivní heterochromatinové pásy se zbarvují tmavě. | Fakultativně heterochromatinové pásy se neobarvují / nebarví světlou barvou. |
| Polymorfismy | |
| Je přítomen mezi konstitutivním heterochromatinem. | Chybí ve fakultativním heterochromatinu. |
Shrnutí - Konstitutivní vs. fakultativní heterochromatin
Heterochromatin a euchromatin jsou dva hlavní pruhy pozorované při barvení pásem C. Heterochromatin vypadá tmavě zbarvený, protože je vysoce kondenzovaný. Konstitutivní a fakultativní heterochromatinové oblasti jsou hlavními děleními heterochromatinu. Konzistentní oblasti nalezené v průběhu buněčného cyklu, které jsou strukturálně důležité, se označují jako konstitutivní heterochromatin. Umlčené oblasti DNA, které se nakonec převedou na oblasti euchromatinu, se označují jako fakultativní heterochromatin. Jsou vyjádřeny pouze za určitých podmínek. To je rozdíl mezi konstitutivním a fakultativním heterochromatinem.
