Еуцхроматин је део еукариотским хромозома који се састоји од слабо упакованог хроматина и садржи већину гена који кодира секвенце Многи организми генома.
Ова област еукариотских хромозома повезана је са транскриптивно активним областима, због чега је од велике важности за ћелије организма. Јасно је видљиво у ћелијама које се не деле, јер он постаје хетерохроматин приликом кондензације или сабијања, претходни корак ка митотској и / или мејотској подели ћелија.
Еуцхроматин је доступан транскрипцијским машинама (Извор: Венкианг Схи путем Викимедиа Цоммонс)
Дакле, еухроматин је једна од две врсте структуралне организације хроматина, а други је хетерохроматин, који може бити факултативан или конститутиван.
Структура
Структура еухроматина може се описати тачно као структура хроматина која се налази у многим уџбеницима, јер је једна од ретких разлика између последњег и хетерохроматина ниво сабијања или кондензације ланца ДНА + протеина.
Хроматин
ДНК еукариотских организама налази се у језгру, у блиској вези са великим бројем протеина. Међу тим протеинима постоје и неки од значајног значаја, хистони, који су одговорни за „организовање“ и кондензацију ланца хромозомске ДНК, омогућујући тим великим молекулима да „уђу“ у тако мали простор и контролишу експресију гена.
Сваки еукариотски хромозом састоји се од једног ланца ДНК и великог броја протеина хистона. Ове структуре су значајно динамичне, јер се њихов степен сабијања мења не само у зависности од ћелијских транскрипцијских потреба, већ и у зависности од тренутка ћелијског циклуса и неких сигнала из околине.
Измене у сабијању хроматина утичу, на један или други начин, на ниво генетске експресије (у неким регионима више него у другим), па одговара нивоу епигенетске регулације информација.
Хистони омогућавају да се дужина ланаца ДНК сваког хромосома скрати за готово 50 пута, што је посебно важно током деобе ћелија, јер сабијање хроматина обезбеђује тачну сегрегацију хромозома између ћелија кћери.
Хистонски октамер
ДНК молекули еукариотских хромозома су омотани око „цилиндричне“ структуре коју чини осам хистонских протеина: Х2А, Х2Б, Х3 и Х4. Октамерно језгро се састоји од два димера Х2А и Х2Б и тетрамера Х3 и Х4 протеина.
Хистони су основни протеини, пошто имају велики број позитивно наелектрисаних аминокиселинских остатака, као што су лизин и аргинин, на пример. Ова позитивна набоја електростатички делују са негативним набојима молекула ДНК, погодујући њеном сједињењу са протеинским језгром.
Сваки хистонски октамер намотаје око 146 базних парова, формирајући оно што је познато као нуклеосом. Хроматин се састоји од узастопних нуклеозома повезаних заједно кратким делом ДНК и хистонским премошћујућим или спојним протеинима названим Х1. Ова конфигурација смањује дужину ДНК око 7 пута у односу на почетну дужину.
Хистонски протеини такође имају „репове“ аминокиселина који стрше из нуклеосома и који могу проћи ковалентне модификације које могу модификовати ниво сабијања хроматина (на збијање утичу и ковалентне модификације ДНК, као што су метилација цитокина која погодује сабијању).
У зависности од времена живота сваке ћелије, ланчић сачињен од нуклеозома може се даље компактовати, формирајући влакнасту структуру познату под називом „30 нм влакно“, што скраћује дужину молекуле ДНК још 7 пута.
То влакно од 30 нм може се организовати унутар језгре у облику радијалних петљи; ове петље су окарактерисане тако што садрже транскриптивно активне гене и одговарају еукроматину.
Еухроматин и хетерохроматин
Евхроматин и хетерохроматин су две врсте хроматинских организација. Хетерохроматин је најкомпактнији или "затворени" део хромозома; Карактеришу га биохемијске ознаке хипоацетилације и хиперметилације (у вишим еукариотама метилација остатка 9 хистона Х3).
Повезани са хетерохроматином су транскрипционо тихе геномске регије, области понављајућих секвенци и "вестигијални" региони упадајућих преносивих елемената и ретротранспосона, да их набројимо.
Организација хроматина у језгру (Извор: Сха, К. и Боиер, ЛА Хроматински потпис плурипотентних ћелија (31. мај 2009.), СтемБоок, ед. Истраживачка заједница за матичне ћелије, СтемБоок, дои / 10.3824 / матична књига. 1.45.1, хттп://ввв.стембоок.орг. Виа Викимедиа Цоммонс)
Хетерохроматин чини теломерне и центромерне области хромозома, које су функционално важне за заштиту крајева ових структура и за њихову исправну сегрегацију током догађаја ћелијске деобе.
Поред тога, у зависности од транскрипционих потреба ћелије, део хроматина може хетерохроматин одједном и ослободити ово сабијање у другом.
За разлику од еухроматина, карактеристична је хиперацетилација и хипометилација, тачније „ознаке“ ацетил групе у лизинским остацима 4 хистона Х3 и Х4.
Одговара "лабавијим" регионима хроматина и обично представља највише транскрипционо најактивније делове, односно тамо где је групиран највећи број кодирајућих гена.
Функције еуроматина
Еухроматин је веома богат у ћелијском језгру када се ћелије не деле, односно када хромозоми нису кондензовани и не показују својствени облик.
С обзиром да овај део хроматина садржи највећи број транскриптивно активних гена, еухроматин има важне функције у развоју, као и у метаболизму, физиологији и регулацији виталних биолошких процеса својствених ћелијама.
Зашто?
Зато што "активни" гени кодирају све протеине и ензиме који су неопходни за обављање свих метаболичких и физиолошких процеса ћелије.
Они гени који не кодирају протеине, али су и активни са транскрипцијског гледишта, обично имају регулаторне функције, односно кодирају мале РНА молекуле, за фазе транскрипције, рибосомалне РНА итд.
Стога регулација транскрипцијских процеса такође зависи од информација садржаних у еухроматину, као и од регулације процеса који се односе на дељење и раст ћелија.
Референце
- Броокер, Р., Видмаиер, Е., Грахам, Л., Стилинг, П., Хасенкампф, Ц., Хунтер, Ф.,… & Риггс, Д. (2010). Биологија.
- Еиссенберг, Ј., Елгин, С. (2005) Хетероцхроматин анд Еуцхроматин. Енциклопедија наука о животу. Јохн Вилеи & Сонс, Лтд.
- Гриффитхс, АЈ, Весслер, СР, Левонтин, РЦ, Гелбарт, ВМ, Сузуки, ДТ, и Миллер, ЈХ (2005). Увод у генетску анализу. Мацмиллан.
- Грунстеин, М., Хецхт, А., Фисхер-Адамс, Г., Ван, Ј., Манн, РК, Страхл-Болсингер, С., … & Гассер, С. (1995). Регулација еухроматина и хетерохроматина хистонима у квасцима. Ј Целл Сци, 1995 (додатак 19), 29-36.
- Тамару, Х. (2010). Ограничена територија еухроматина / хетерохроматина: јумоњи прелази линију. Гени и развој, 24 (14), 1465-1478.