Unterschied zwischen konstitutivem und fakultativem Heterochromatin

Schlüsselunterschied - konstitutive gegen fakultativ Heterochromatin
 

Chromosomen sind kondensierte Strukturen, die aus Desoxyribose -Nukleinsäuren (DNA) bestehen, die bestehen,. Es ist eine gut organisierte Struktur, und die Grundeinheit der DNA-Verpackung ist das Nukleosom. Die Verpackung von DNA in das Chromosom beinhaltet viele Schritte. Wenn Chromosomen unter einem Mikroskop nach der Färbung beobachtet werden, können verschiedene Regionen beobachtet werden, wie z. B. dunkel gefärbte Regionen und leicht gefärbte Regionen. Dunkle gefärbte Regionen sind als Heterochromatin bekannt, und es sind die Regionen, die eine dicht gepackte DNA haben. Leicht gefärbte Regionen sind als Euchromatin bekannt, und es sind die Regionen, die die DNA locker gepackt haben. Heterochromatin kann weiter als konstitutives Heterochromatin und fakultatives Heterochromatin eingestuft werden. Konstitutives Heterochromatin bezieht sich auf die Regionen der DNA im Chromosom, das im gesamten Zellzyklus gefunden wurde. Sie sind hauptsächlich in der Nähe der peri-zentromeren Regionen und telomeren Regionen des Chromosoms gefunden. Fakultatives Heterochromatin ist Regionen der DNA, in denen die Gene durch Modifikationen zum Schweigen gebracht werden. Daher werden sie nur unter bestimmten Bedingungen aktiviert und nicht in der gesamten Zelle gefunden. Der Schlüsselunterschied Zwischen konstitutiver und fakultativer Heterochromatin ist die Funktionalität der beiden Typen. Konstitutives Heterochromatin ist während des gesamten Zellzyklus vorhanden und kodiert nicht für Proteine, während fakultativ.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist konstitutives Heterochromatin
3. Was ist fakultatives Heterochromatin
4. Ähnlichkeiten zwischen konstitutivem und fakultativem Heterochromatin
5. Seite an Seitenvergleich - konstitutive gegen fakultative Heterochromatin in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist konstitutives Heterochromatin?

Konstitutives Heterochromatin bezieht sich auf die dunkel gefärbten kondensierten DNA -Regionen, die im gesamten Chromosom der Eukaryoten gefunden werden. Sie sind in den peri-zentromeren und telomeren Regionen des Chromosoms gefunden. Konstitutive Heterochromatinregionen werden unter Verwendung der C -Banding -Technik sichtbar gemacht. Unter dem Mikroskop scheint das konstitutive Heterochromatin viel dunkel gefärbt zu sein.

Die Zusammensetzung des konstitutiven Heterochromatins basiert hauptsächlich auf der hohen Kopienzahl von Tandem -Wiederholungen. Diese Tandem -Wiederholungen können Satelliten -DNA, Minisatelliten -DNA oder Mikrosatelliten -DNA sein. Diese Regionen sind sehr wiederholt und polymorph. Daher werden sie derzeit als Marker beim DNA -Fingerabdruck- und Vaterschaftstest verwendet.

Die Hauptfunktion von konstitutivem Heterochromatin wird während des Zellteilungsprozesses beobachtet, bei dem vorausgesagt wird, dass konstitutives Heterochromatin für die Trennung von Schwesterchromatiden erforderlich ist. Es ist auch nützlich bei der ordnungsgemäßen Funktion und Bildung des Zentromers.

Obwohl sowohl zentromere als auch telomere DNA aus konstitutivem Heterochromatin bestehen, sind sowohl zentromere als auch telomere DNA im gesamten Genom nicht konserviert. Zentromere Sequenzen sind bei vielen Arten nicht konserviert, aber telomere Sequenzen werden als konservierter über Arten konserviert. Beide Regionen enthalten keine Gene, sondern sind wichtig, da sie eine herausragende strukturelle Rolle spielen.

Abbildung 01: Konstitutive Heterochromatin - C -Banding

Die Replikation von konstitutivem Heterochromatin findet während der späten S -Phase statt. Histonmodifikationen werden durchgeführt, um das konstitutive Heterochromatin zu bilden, wobei die häufigsten Modifikationen - Histonhypoacetylierung, Histon -H3 -Lys9 -Methylierung (H3K9) und Zytosinmethylierung umfassen. Diese Modifikationen sind daher vererbbar, und fallen daher unter das breite Thema der Epigenetik. Genetische Mutationen können zu Defekten in den konstitutiven Heterochromatinregionen führen, die zu unterschiedlichen genetischen Komplikationen führen (Robert -Syndrom)

Was ist fakultatives Heterochromatin?

Fakultative Heterochromatinregionen sind die DNA -Regionen, die im gesamten Chromosom nicht gefunden werden, und sind daher nicht zwischen verschiedenen Arten konsistent. Dieser DNA -Code für Gene, die schlecht exprimiert werden.

Die fakultativen Heterochromatine sind zum Schweigen gebracht, die unter bestimmten Bedingungen exprimiert werden. Diese Bedingungen umfassen;

• Zeitlich (e.G., Entwicklungszustände oder spezifische Zellzyklusstadien)
• Räumlich (e.G., Kernlokalisierung ändert sich vom Zentrum zur Peripherie oder umgekehrt aufgrund exogener Faktoren/Signale)
• Eltern/Erbleer (e.G., Monoallel -Genexpression)

Die Gene werden durch Chromatinmodulationsprozesse zum Schweigen gebracht. Das klassische Beispiel für eine fakultative Heterochromatin -Modifikation ist die X -Chromosom -Inaktivierung bei Frauen, bei denen ein Satz des X -Chromosoms inaktiviert wird, so dass die genetische Zusammensetzung des X -Chromosoms bei Männern und Frauen ausgeglichen ist.

Abbildung 02: Heterochromatin

Fakultatives Heterochromatin hat eine hohe Möglichkeit, in Euchromatinregionen umgewandelt zu werden. Daher ist fakultatives Heterochromatin während der C -Bandenfärbungstechnik im Vergleich zu konstitutivem Heterochromatin nicht dunkel gefärbt.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen konstitutivem und fakultativem Heterochromatin?

• Sowohl konstitutive als auch fakultative Heterochromatin -Typen bestehen aus DNA -Regionen.
• Sowohl konstitutive als auch fakultative Heterochromatin -Typen sind stark kondensierte Regionen von DNA.
• Sowohl konstitutive als auch fakultative Heterochromatin -Typen können durch C -Bandenfärbung unterschieden werden.
• Sowohl konstitutive als auch fakultative Heterochromatin -Typen werden durch epigenetische Faktoren reguliert.

Was ist der Unterschied zwischen konstitutivem und fakultativem Heterochromatin?

Zusammenfassung - Konstitutiv gegen fakultativ Heterochromatin

Heterochromatin und Euchromatin sind die beiden Hauptbändermuster, die unter C -Bandfärbung beobachtet werden. Heterochromatin erscheint dunkel gefärbt, da sie stark kondensiert sind. Konstitutive und fakultative Heterochromatinregionen sind die Hauptabteilungen von Heterochromatin. Die konsistenten Regionen im gesamten Zellzyklus, die strukturell wichtig sind, werden als konstitutives Heterochromatin bezeichnet. Die zum Schweigen versetzten DNA -Regionen, die schließlich in Euchromatinregionen umgewandelt werden, werden als fakultatives Heterochromatin bezeichnet. Sie werden nur unter bestimmten Bedingungen ausgedrückt. Dies ist der Unterschied zwischen konstitutivem und fakultativem Heterochromatin.

Referenz:

1.Patrick Trojer und Danny Reinberg. „Fakultatives Heterochromatin: Gibt es eine charakteristische molekulare Signatur?Molekulare Zelle, Zellpresse, 11. Oktober. 2007. Hier verfügbar
2.Saksouk, Nehmé et al. „Konstitutive Heterochromatinbildung und Transkription bei Säugetieren.”Epigenetics & Chromatin, Biomed Central, 2015. Hier verfügbar

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1.'C-Banding'By Rcann3-eigene Arbeit, (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia 
2.'Sha-Boyer-fig1-ccby3.0 '(cc von 3.0) über Commons Wikimedia