EUCHROMATIN: ISTRAKTURA AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2026

Ang euchromatin ay ang bahagi ng eukaryotic chromosome na binubuo ng gaanong nakaimpake na chromatin at naglalaman ng karamihan sa mga pagkakasunod-sunod ng coding gene ng maraming mga organismo genome.

Ang rehiyong ito ng eukaryotic chromosome ay nauugnay sa mga aktibong lugar na transkripsyon, na kung bakit ito ay napakahalaga para sa mga cell ng isang organismo. Malinaw na nakikita ito sa mga cell na hindi naghahati, dahil ito ay nagiging heterochromatin kapag nagpapalubha o nag-compact, isang nakaraang hakbang upang mapawi at / o meiotic cell division.

Ang Euchromatin ay maa-access sa makinarya ng transkripsyon (Pinagmulan: Wenqiang Shi sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Kaya, ang euchromatin ay isa sa dalawang uri ng istrukturang samahan ng chromatin, ang pangalawang pagiging heterochromatin, na maaaring maging facultative o constitutive.

Istraktura

Ang istraktura ng euchromatin ay maaaring inilarawan nang eksakto tulad ng istraktura ng chromatin na natagpuan sa maraming mga aklat-aralin, dahil ang isa sa ilang mga pagkakaiba sa pagitan ng huli at heterochromatin ay ang antas ng compaction o kondensasyon ng strandula ng protina ng DNA +.

Chromatin

Ang DNA ng eukaryotic organismo ay matatagpuan sa nucleus, sa malapit na pakikipag-ugnay sa isang malaking bilang ng mga protina. Kabilang sa mga protina na ito ay may ilang mga kahalagahan, mga histone, na may pananagutan sa "pag-aayos" at pagpapagana ng mga strands ng chromosomal DNA, na nagpapahintulot sa mga malalaking molekulang ito na "pumasok" sa isang maliit na puwang at pagkontrol sa pagpapahayag ng mga gene.

Ang bawat eukaryotic chromosome ay binubuo ng isang solong strand ng DNA at isang malaking bilang ng mga protina ng histone. Ang mga istrukturang ito ay makabuluhang pabago-bago, dahil ang kanilang antas ng compaction ay binago hindi lamang depende sa mga pangangailangan ng cellular transcriptional, ngunit nakasalalay din sa sandali ng siklo ng cell at ilang mga signal sa kapaligiran.

Ang mga pagbabago sa chromatin compaction ay nakakaapekto, sa isang paraan o sa iba pa, ang antas ng pagpapahayag ng genetic (sa ilang mga rehiyon na higit pa sa iba), samakatuwid ay tumutugma ito sa isang antas ng regulasyon ng epigenetic na regulasyon.

Pinapayagan ng mga kasaysayan ang haba ng mga strands ng DNA ng bawat kromosom na pinaikling sa halos 50 beses, na kung saan ay mahalaga sa panahon ng cell division, dahil sinisiguro ng compaction ng chromatin ang tamang paghihiwalay ng mga chromosome sa pagitan ng mga anak na babae.

Ang histone octamer

Ang mga molekula ng DNA ng eukaryotic chromosome ay nakabalot sa isang "cylindrical" na istraktura na binubuo ng walong protina ng histone: H2A, H2B, H3 at H4. Ang octameric nucleus ay binubuo ng dalawang dimers ng H2A at H2B at isang tetramer ng H3 at H4 na protina.

Ang mga salaysay ay pangunahing protina, dahil mayroon silang isang malaking bilang ng mga positibong sisingilin ng mga residue ng amino acid, tulad ng lysine at arginine, halimbawa. Ang mga positibong singil na ito ay nakikipag-ugnay sa electrostatically sa mga negatibong singil ng mga molekula ng DNA, na pinapaboran ang pagkakaisa nito sa nucleus ng protina.

Ang bawat histone octamer coils tungkol sa 146 na mga pares ng base, na bumubuo kung ano ang kilala bilang isang nucleosome. Ang Chromatin ay binubuo ng magkakasunod na mga nucleosom, na pinagsama ng isang maikling piraso ng DNA at isang histone bridging o junction protein na tinatawag na H1. Ang pagsasaayos na ito ay binabawasan ang haba ng DNA tungkol sa 7 beses na may paggalang sa paunang haba.

Ang mga protina ng histone ay mayroon ding mga amino acid na "buntot" na nakausli mula sa mga nucleosom at maaaring sumailalim sa mga pagbabago ng covalent na maaaring magbago ng antas ng compaction ng chromatin (compaction ay apektado din ng covalent modification ng DNA, tulad ng , cytokine methylation, na pinapaboran ang compaction).

Nakasalalay sa oras ng buhay ng bawat cell, ang strand na binubuo ng mga nucleosom ay maaari pang umangkop, na bumubuo ng isang fibrous na istraktura na kilala bilang "30 nm fiber", na pinapaikli ang haba ng molekula ng DNA sa isa pang 7 beses.

Ang 30 nm hibla na ito ay maaaring isagawa sa loob ng core sa anyo ng mga radial loops; ang mga loop na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pag-harboring mga aktibong gen ng transkripsyon at tumutugma sa euchromatin.

Euchromatin at heterochromatin

Ang Euchromatin at heterochromatin ay ang dalawang uri ng samahan ng chromatin. Ang Heterochromatin ay ang pinaka compact o "sarado" na bahagi ng isang chromosome; ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga biochemical mark ng hypoacetylation at hypermethylation (sa mas mataas na eukaryotes ang methylation ng nalalabi 9 ng histone H3).

Kaugnay ng heterochromatin ay transcriptionally tahimik na genomic na mga rehiyon, mga rehiyon ng paulit-ulit na mga pagkakasunud-sunod, at mga "vestigial" na mga rehiyon ng pagsalakay sa mga transposable na elemento at retrotransposon, upang pangalanan ang iilan.

Ang samahan ng chromatin sa nucleus (Pinagmulan: Sha, K. at Boyer, LA Ang chromatin pirma ng mga selula ng pluripotent (Mayo 31, 2009), StemBook, ed. Ang Stem Cell Research Community, StemBook, doi / 10.3824 / stembook. 1.45.1, http://www.stembook.org. Via Wikimedia Commons)

Binubuo ng Heterochromatin ang mga telomeriko at sentromerikong mga rehiyon ng mga kromosoma, na kung saan ay functionally mahalaga para sa proteksyon ng mga dulo ng mga istrukturang ito at para sa kanilang tamang paghiwalay sa mga kaganapan sa paghati sa cell.

Bilang karagdagan, depende sa mga pangangailangan ng transkripsyon ng isang cell, ang isang bahagi ng chromatin ay maaaring mag-heterochromatin sa isang oras at mailabas ang compaction na ito sa isa pa.

Ang Euchromatin, sa kaibahan, ay nailalarawan sa pamamagitan ng hyperacetylation at hypomethylation, na mas partikular sa pamamagitan ng "acetyl group" tags "sa lysine nalalabi 4 ng mga histones H3 at H4.

Ito ay tumutugma sa mga "looser" na mga rehiyon ng chromatin at kadalasang kumakatawan sa mga pinaka-transkripsyonal na mga bahagi, iyon ay, kung saan ang pinakamalaking bilang ng mga coding genes ay pinagsama.

Mga Pag-andar ng euchromatin

Ang Euchromatin ay labis na sagana sa loob ng cell nucleus kapag ang mga cell ay hindi naghahati, iyon ay, kapag ang mga kromosoma ay hindi condensado at hindi nagpapakita ng kanilang katangian na hugis.

Ibinigay na ang bahaging ito ng chromatin ay naglalaman ng pinakamalaking bilang ng mga transcriptally aktibong gen, ang euchromatin ay may mahalagang pag-andar sa pag-unlad pati na rin sa metabolismo, pisyolohiya, at ang regulasyon ng mahahalagang biological na proseso na likas sa mga cell.

Bakit?

Sapagkat ang "aktibong" gen code para sa lahat ng mga protina at enzymes na kinakailangan upang maisagawa ang lahat ng mga metabolic at physiological na proseso ng isang cell.

Ang mga genes na hindi code para sa mga protina, ngunit aktibo rin mula sa transcriptional point of view, kadalasan ay mayroong mga regulasyon na pag-andar, samakatuwid nga, nag-code sila para sa mga maliit na molekula ng RNA, para sa mga salik ng transkripsyon, ribosomal RNA, atbp.

Samakatuwid, ang regulasyon ng mga proseso ng transkripsyon ay nakasalalay din sa impormasyong nilalaman sa euchromatin, pati na rin ang regulasyon ng mga proseso na may kaugnayan sa cell division at paglaki.

Mga Sanggunian

1. Brooker, R., Widmaier, E., Graham, L., Stiling, P., Hasenkampf, C., Hunter, F., … & Riggs, D. (2010). Biology.
2. Eissenberg, J., Elgin, S. (2005) Heterochromatin at Euchromatin. Encyclopaedia ng Life Science. John Wiley & Sons, Ltd.
3. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Isang pagpapakilala sa genetic analysis. Macmillan.
4. Grunstein, M., Hecht, A., Fisher-Adams, G., Wan, J., Mann, RK, Strahl-Bolsinger, S., … & Gasser, S. (1995). Ang regulasyon ng euchromatin at heterochromatin ng mga histones sa lebadura. J Cell Sci, 1995 (Karagdagan 19), 29-36.
5. Tamaru, H. (2010). Kinokontrol ang teritoryo ng euchromatin / heterochromatin: tumatawid sa linya ang jumonji. Mga Gen at pag-unlad, 24 (14), 1465-1478.