Plik euchromatyna to część chromosomów eukariotycznych, która składa się z luźno upakowanej chromatyny i zawiera większość kodujących sekwencji genów genomu wielu organizmów.
Ten region chromosomów eukariotycznych jest powiązany z obszarami aktywnymi transkrypcyjnie, dlatego ma duże znaczenie dla komórek organizmu. Jest to wyraźnie widoczne w komórkach, które się nie dzielą, ponieważ podczas kondensacji lub zagęszczania staje się heterochromatyną, poprzedni krok w mitotycznym i / lub mejotycznym podziale komórek.
Tak więc euchromatyna jest jednym z dwóch typów organizacji strukturalnej chromatyny, drugim jest heterochromatyna, która może być fakultatywna lub konstytutywna.
Indeks artykułów
Strukturę euchromatyny można opisać dokładnie tak, jak strukturę chromatyny, którą można znaleźć w wielu podręcznikach, ponieważ jedną z nielicznych różnic między tą ostatnią a heterochromatyną jest stopień zagęszczenia lub kondensacji nici DNA + białko..
DNA organizmów eukariotycznych znajduje się w jądrze, w ścisłym związku z dużą liczbą białek. Pośród tych białek istotne znaczenie mają histony, które są odpowiedzialne za „organizowanie” i kondensację nici chromosomalnego DNA, umożliwiając tym dużym cząsteczkom „wejście” w tak małej przestrzeni i kontrolując ekspresję genów.
Każdy chromosom eukariotyczny składa się z pojedynczej nici DNA i dużej liczby białek histonowych. Struktury te są bardzo dynamiczne, ponieważ stopień ich zagęszczenia jest modyfikowany nie tylko w zależności od potrzeb transkrypcyjnych komórek, ale także w zależności od momentu cyklu komórkowego i niektórych sygnałów środowiskowych..
Zmiany w zagęszczeniu chromatyny wpływają w taki czy inny sposób na poziom ekspresji genów (w niektórych regionach bardziej niż w innych), dlatego odpowiada poziomowi epigenetycznej regulacji informacji..
Histony pozwalają na prawie 50-krotne skrócenie długości nici DNA każdego chromosomu, co jest szczególnie ważne podczas podziału komórek, gdyż zagęszczanie chromatyny zapewnia prawidłową segregację chromosomów między komórkami potomnymi..
Cząsteczki DNA chromosomów eukariotycznych otaczają „cylindryczną” strukturę złożoną z ośmiu białek histonowych: H2A, H2B, H3 i H4. Jądro oktameryczne składa się z dwóch dimerów H2A i H2B oraz tetrameru białek H3 i H4..
Histony są białkami podstawowymi, ponieważ zawierają dużą liczbę dodatnio naładowanych reszt aminokwasowych, takich jak na przykład lizyna i arginina. Te dodatnie ładunki oddziałują elektrostatycznie z ujemnymi ładunkami cząsteczek DNA, sprzyjając jego zjednoczeniu z jądrem białkowym..
Każdy oktamer histonów zwija około 146 par zasad, tworząc tak zwany nukleosom. Chromatyna składa się z kolejnych nukleosomów, połączonych razem krótkim fragmentem DNA i białkiem mostkującym lub łączącym histony zwanym H1. Ta konfiguracja zmniejsza długość DNA około 7 razy w porównaniu z długością początkową..
Białka histonowe mają również „ogony” aminokwasów, które wystają z nukleosomów i które mogą podlegać kowalencyjnym modyfikacjom, które mogą modyfikować poziom zagęszczenia chromatyny (na zagęszczanie mają również wpływ kowalencyjne modyfikacje DNA, takie jak metylacja cytokin, która sprzyja zagęszczaniu).
W zależności od czasu życia każdej komórki, nić zbudowana z nukleosomów może dalej zagęszczać, tworząc strukturę włóknistą zwaną „włóknem 30 nm”, która skraca długość cząsteczki DNA o kolejne 7 razy..
To 30 nm włókno można zorganizować wewnątrz rdzenia w postaci promieniowych pętli; te pętle charakteryzują się tym, że zawierają geny aktywne transkrypcyjnie i odpowiadają euchromatynie.
Euchromatyna i heterochromatyna to dwa typy organizacji chromatyny. Heterochromatyna jest najbardziej zwartą lub „zamkniętą” częścią chromosomu; charakteryzuje się biochemicznymi śladami hipoacetylacji i hipermetylacji (u wyższych eukariontów metylacja reszty 9 histonu H3).
Ciche regiony genomowe, regiony sekwencji powtarzalnych i regiony „szczątkowe” inwazyjnych elementów transpozonowych i retrotranspozonów są związane między innymi z heterochromatyną..
Heterochromatyna tworzy telomeryczne i centromeryczne regiony chromosomów, które są funkcjonalnie ważne dla ochrony końców tych struktur i ich prawidłowej segregacji podczas procesów podziału komórkowego..
Dodatkowo, w zależności od potrzeb transkrypcyjnych komórki, część chromatyny może być w jednym czasie heterochromatynizowana, a w innym uwolnić to zagęszczenie..
Z drugiej strony euchromatyna charakteryzuje się hiperacetylacją i hipometylacją, a dokładniej „znacznikami” grupy acetylowej na reszcie lizyny 4 histonów H3 i H4.
Odpowiada „luźniejszym” regionom chromatyny i zwykle reprezentuje najbardziej aktywne transkrypcyjnie części, to znaczy takie, w których zgrupowana jest największa liczba genów kodujących..
Euchromatyna jest bardzo bogata w jądrze komórkowym, gdy komórki nie dzielą się, to znaczy, gdy chromosomy nie są ani skondensowane, ani nie wykazują swojego charakterystycznego kształtu..
Biorąc pod uwagę, że ta część chromatyny zawiera największą liczbę genów aktywnych transkrypcyjnie, euchromatyna pełni ważne funkcje w rozwoju, a także w metabolizmie, fizjologii i regulacji ważnych procesów biologicznych właściwych komórkom..
Ponieważ „aktywne” geny kodują wszystkie białka i enzymy niezbędne do przeprowadzenia wszystkich procesów metabolicznych i fizjologicznych komórki.
Te geny, które nie kodują białek, ale są również aktywne z punktu widzenia transkrypcji, zwykle pełnią funkcje regulacyjne, to znaczy kodują małe cząsteczki RNA, czynniki transkrypcyjne, rybosomalne RNA itp..
Dlatego regulacja procesów transkrypcyjnych zależy również od informacji zawartych w euchromatynie, a także od regulacji procesów związanych z podziałem i wzrostem komórek..
Jeszcze bez komentarzy