クロマチン、ヘテロクロマチン、ユークロマチンとは何ですか?

ヒトゲノムには30億個以上の塩基対またはヌクレオチドが含まれています。 DNA(デオキシリボ核酸)に沿って線形順序で整理されるこれらのヌクレオチドは人体のあらゆる蛋白質そして遺伝の特性をコードします。 この情報は約20,000の遺伝子に含まれており、驚くべきことに、全DNAのごく一部(約1.5%)のみを表しています。 残りは非コード配列で構成される。 遺伝子配列の完全性は正常な細胞機能のために必要であり、遺伝の変則が内因性の遺伝修理メカニズムによって検出されずに行き、機能不全のタ

間期核では、染色体は互いに区別することは困難です。 決して少なくない、彼らは核の中の離散的な空間を占めています–いわゆる染色体領域(染色体領域の境界は図Aの赤い点線として示唆されています)。 一方、より明るい染色されたユークロマチン(転写活性)およびより暗いヘテロクロマチンのパッチ(転写活性無声)は、視覚化が容易である。 細胞分裂の間、染色体領域は高度に凝縮された染色体に変換され、それは互いに明確に区別することができる。 一緒に、光学顕微鏡で視覚化された有糸分裂染色体は、核型と呼ばれる。したがって、DNA配列全体を転写および複製し、その完全性を維持する能力を保持しながら、細胞が核の範囲内でDNAをパッケージ化することを可能にする一連のプロセスが行われなければならない。 これは、ヒトの46本の染色体(または23本の染色体対)にパッケージ化されたDNAを見るDNA凝縮の精巧なプロセスによって達成される。 染色体の数は種によって異なります; 例えば、マウスには40本の染色体(20対)、一般的なショウジョウバエには8本の染色体(4対)、シロイヌナズナ植物には10本の染色体(5対)があります。

染色体は、細胞分裂または有糸分裂の間に最高レベルの凝縮に達し、約10,000倍の圧縮を表す離散的な4武装または2武装形態を獲得する。 この強く凝縮された有糸分裂形態は染色体を描写する最も一般的な方法となっているが、それらの構造は間期の間に有意に異なる。 有糸分裂染色体と比較して、間期染色体は凝縮が少なく、核空間全体を占めるため、区別がやや困難です。

中期染色体の形成と同様に、期間染色体のフルセットを核に適合させるために必要な圧縮は、DNAの負電荷を中和することによってDNA圧縮を可能にする高度に保存された塩基性核タンパク質であるヒストンによって促進される一連のDNA折りたたみ、ラッピングおよび曲げイベントによって達成される。 ヒストンは一般に、DNAとの複合体中に八量体として配置され、ヌクレオソームを形成する。 核内容を構成するDNAおよびヒストン蛋白質の組合せは頻繁にクロマチンと言われます。

ヘテロクロマチンvsユークロマチン

伝統的に、間期クロマチンは、圧縮のレベルに応じて、ユークロマチンまたはヘテロクロマチンのいずれかに分類され Euchromatinにより少なく密集した構造があり、頻繁にビードがヌクレオソームを表し、ひもがDNAを表す”ひものビード”の出現がある11nm繊維として記述されています。 対照的に、ヘテロクロマチンは、よりコンパクトであり、多くの場合、30nmの繊維に凝縮ヌクレオソームアレイで構成されていると報告されています。 しかし、30nmの繊維は生体内で可視化されたことがなく、その存在は疑問であることに留意すべきである。

エウクロマチンは、ヘテロクロマチンは、よりコンパクトで繊維に凝縮ヌクレオソームの配列で構成されているのに対し、 クロマチンの圧縮のこれらのレベルは2つの染色体(オレンジおよび青)でここに示されています。

細胞の遺伝情報をコードするDNAでは、この分子の凝縮は、単純な11nmまたは30nmの繊維モデルで表すことができるよりも明らかに複雑です。 転写機構は、細胞周期を通して遺伝情報へのアクセスを必要とし、複製機構はS期の間にDNAをコピーする。 この追加された複雑さは、ユークロマチンとヘテロクロマチンとの間の重要な違いと、核内のクロマチンの局在においても明らかである。

転写または複製の目的のためのアクセスを制御するためにDNAの凝縮に固有のメカニズムが存在するという事実は、特に高度に凝縮セントロメア 構成的ヘテロクロマチンとして知られているこれらの領域は、細胞周期全体に凝縮したままであり、積極的に転写されない。 一方、ユークロマチンを形成するために巻き戻すことができる通性ヘテロクロマチンは、本質的により動的であり、細胞シグナルおよび遺伝子活性に応答して形成および変化することができる。 この領域には、多くの場合、細胞周期の間に転写される遺伝情報が含まれています。

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