이질는 염색질 (DNA 및 히스톤 단백질) 조밀 진핵 염색체의 일부분이다. 일반적으로 게놈의 "침묵 한"영역, 즉 전사적으로 비활성 인 영역과 관련됩니다.
Heitz는 1928 년에 간기 동안 진핵 염색체에서 두 가지 다른 유형의 염색질을 처음으로 구분하여 차등 압축을 기반으로 유 크로 마틴과 이종 염색질을 설명했습니다.
핵에서 염색질의 조직 (출처 : Sha, K. and Boyer, LA 다 능성 세포의 염색질 서명 (2009 년 5 월 31 일), StemBook, ed. The Stem Cell Research Community, StemBook, doi / 10.3824 / stembook. 1.45.1, http://www.stembook.org. Via Wikimedia Commons)
진핵 염색체가 DNA 특유의 다양한 기술로 염색되는 경우 현미경 관찰을 통해 이러한 구조의 영역이 다른 영역보다 더 강하게 염색되는 것으로 나타났습니다. 이 영역은 헤트로 크로 마틴의 초 밀도 영역에 해당합니다.
DNA의 이종 염색질 화, 즉 패키징은 다른 요인에 대한 반응으로 세포에서 발생할 수 있으며 통성 또는 구성적일 수 있습니다.
구성 성 이색 소염 색소는 일반적으로 유전되는 영구적 인 특성 인 반면, 통성 성 이염 색체는 주어진 시간에 염색체에있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 구성 이종 염색체의 가장 좋은 예는 암컷의 두 X 염색체 중 하나입니다.
진핵 생물에서 헤테로 크로 마틴은 그들을 특징 짓는 큰 게놈, 특히 반복적 인 서열로 구성된 영역, 침입하는 레트로 트랜스포존의 나머지 부분, 트랜스 포저 블 요소 등을 "저장"하고 "압축"합니다.
구조
Heterochromatin은 밀도가 낮은 염색질 인 euchromatin과 구조가 크게 다르지 않습니다.
이를 이해하면 진핵 염색체가 히스톤이라는 단백질과 관련된 DNA 분자로 구성되어 있다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 8 개의 히스톤은 DNA가 감싸는 "뉴 클레오 솜"으로 알려진 8 량체 핵을 형성합니다.
DNA와 히스톤 단백질의 결합은 이러한 단백질의 염기성 잔기의 양전하와 DNA 가닥 구조의 인산염 그룹의 음전하 사이의 정전기 상호 작용으로 인해 발생합니다.
뉴 클레오 솜 (출처 : Nucleosome_structure.png : Richard Wheeler (Zephyris) 파생 작업 (Nucleosome-2.png) : Wikimedia Commons를 통한 Rekymanto)
- 히스톤의 옥타 머
히스톤의 각 8 량체는 히스톤 H3 및 H4의 4 량체와 히스톤 H2A 및 H2B의 두 이량 체로 구성됩니다. 약 146 염기쌍의 DNA가 각 히스톤 핵 주위에 수용됩니다.
히스톤 H1 인 결합 또는 브릿지 히스톤 (영어로 링커)으로 알려진 또 다른 히스톤의 참여 덕분에 뉴 클레오 솜이 서로 "가까워집니다".
염색질은 두께는 더 크지 만 길이는 더 짧은 섬유 구조를 형성하기 위해 압축되는 연속적인 뉴 클레오 솜으로 구성됩니다.
각 히스톤 단백질은 공유 효소 변형을 겪을 수있는 아미노산 "꼬리"의 존재를 특징으로합니다. 이러한 변형은 뉴 클레오 솜과 관련된 유전자의 발현 또는 침묵의 정도와 염색질의 압축 수준에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다.
특히, 헤테로 크로 마틴은 모든 진핵 생물에서 히스톤의 저 아세틸 화 및 "고급"진핵 생물에 대해서만 라이신 잔기 9에서 히스톤 H3의 메틸화를 특징으로한다.
이러한 변형을 수행하는 효소는 각각 히스톤 데 아세틸 라제 및 히스톤 메틸 트랜스퍼 라 제로 알려져있다.
히스톤의 변형 외에도 DNA는 메틸화 될 수 있는데, 이는 염색질의 압축 정도에 영향을 미치며 진핵 게놈 조직의 두 후성 유전 메커니즘 중 두 번째에 해당합니다.
헤테로 크로 마틴은 어디에서 발견됩니까?
처음에 논의 된 바와 같이, 헤테로 크로 마틴은 구성 적이거나 기능적 일 수 있습니다.
구성 적 헤테로 크로 마틴은 중성 체 영역 및 텔로미어에서 침묵 된 전치 요소가 풍부한 반복적 서열 (예 : 위성 요소 등)의 밀도가 높은 게놈 영역에서 특히 풍부합니다.
게놈의 이러한 영역은 세포 분열 중에 응축되거나 압축되어 있기 때문에 구성 적이라고합니다. 반면에 비 분열 세포에서는 대부분의 DNA가 유색 성이며 구성 적 이색 소염의 잘 정의 된 영역이 몇 개뿐입니다.
통성 헤테로 크로 마틴은 다양한 발달 단계에서 조절되는 유전자좌에서 발견됩니다. 그래서 그것은 실제로 세포 신호와 유전 적 활동에 따라 변할 수있는 "일시적으로 응축 된"영역을 나타냅니다.
풍모
헤테로 크로 마틴은 텔 로머 및 중심체 영역의 중요한 부분이기 때문에 세포 분열 및 염색체 말단 보호의 관점에서 초월 적 기능을 발휘합니다.
Centromeres는 세포 분열 중에 활동적으로 기능하여 중복 염색체가 분열하는 세포의 양쪽 극으로 이동하는 반면 나머지 유전자는 비활성 상태로 컴팩트하게 유지됩니다.
진핵 염색체의 특정 영역의 압축은 유전 적 침묵과 동의어입니다. 왜냐하면 헤테로 염색체가 조밀하게 밀집되어 있다는 사실은 기본 유전자 서열에 대한 전사 기계의 접근이 불가능하다는 것을 의미하기 때문입니다.
재조합에 관한 한, 헤테로 크로 마틴은이 과정을 억제하여 게놈 전체에 흩어져있는 반복적 인 DNA 서열 사이의 "불법"재조합을 금지함으로써 게놈의 완전성을 보호합니다. 이것은 heterochromatinization에 의해 침묵되는 "기생"transposable 요소의 제어에 특히 중요합니다.
구조적 기능
몇 년 전까지 만해도 이색 성 DNA는 일종의 "정크 DNA"라고 생각했습니다. 과학자들은이 영역에 포함 된 서열에 대한 특정 기능을 찾지 못했기 때문입니다. 예를 들어 인간 게놈 DNA의 80 % 이상이 조절 기능을 가진 세포 단백질이나 RNA 분자를 코딩하지 않는다는 사실을 기억합시다.
그러나 현재는 통성 이색 성 DNA의 형성이 생명체의 발달과 성장 과정에서 많은 과정을 조절하는 데 가장 중요하며, 구성 적 이색 성 영역이 관점에서 근본적인 역할을한다는 것이 알려져 있습니다. 구조적 관점에서.
많은 저자들은 이종 염색체가 진핵 염색체에서 구조적 기능을 가질 수 있다고 제안했습니다. 이 주장은 주어진 염색체의 이색 성 영역이 유전 적 "활성"의 다른 패턴을 갖는 부분을 분리한다는 사실에 근거합니다.
즉, 이색 성 영역은 서로 다른 전사 활성 영역 사이의 "스페이서"역할을하는데, 이는 그곳에 위치한 유전자의 전사 관점에서 매우 중요 할 수 있습니다.
참고 문헌
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