و كروماتين حقيقي هي جزء من الصبغيات حقيقية النواة الذي يتكون من لونين معبأة بخفة والتي تحتوي على أكثر من الترميز تسلسل الجينات العديد من الكائنات الجينوم.
ترتبط هذه المنطقة من الكروموسومات حقيقية النواة بالمناطق النشطة نسبيًا ، وهذا هو السبب في أنها ذات أهمية كبيرة لخلايا الكائن الحي. إنه مرئي بوضوح في الخلايا التي لا تنقسم ، حيث يصبح الكروماتين المتغاير عند التكثيف أو الضغط ، وهي خطوة سابقة لانقسام الخلايا الانقسامية و / أو الانقسام.
يمكن الوصول إلى Euchromatin من خلال آلية النسخ (المصدر: Wenqiang Shi عبر ويكيميديا كومنز)
لذا ، فإن euchromatin هو أحد نوعي التنظيم الهيكلي للكروماتين ، والثاني هو الكروماتين المغاير ، والذي يمكن أن يكون اختياريًا أو تأسيسيًا.
بناء
يمكن وصف بنية الكروماتين الحقيقي تمامًا مثل بنية الكروماتين الموجودة في العديد من الكتب المدرسية ، نظرًا لأن أحد الاختلافات القليلة بين الأخير والكروماتين المغاير هو مستوى الضغط أو تكثيف خيط البروتين + DNA.
الكروماتينية
تم العثور على الحمض النووي للكائنات حقيقية النواة في النواة ، في ارتباط وثيق مع عدد كبير من البروتينات. من بين هذه البروتينات ، هناك بعض البروتينات ذات الأهمية الكبيرة ، الهيستونات ، المسؤولة عن "تنظيم" وتكثيف خيوط الدنا الصبغية ، مما يسمح لهذه الجزيئات الكبيرة "بالدخول" في مثل هذا الفضاء الصغير والتحكم في التعبير الجيني.
يتكون كل كروموسوم حقيقي النواة من خيط واحد من الحمض النووي وعدد كبير من بروتينات هيستون. هذه الهياكل ديناميكية بشكل كبير ، حيث يتم تعديل درجة ضغطها ليس فقط اعتمادًا على احتياجات النسخ الخلوي ، ولكن أيضًا اعتمادًا على لحظة دورة الخلية وبعض الإشارات البيئية.
تؤثر التغييرات في ضغط الكروماتين ، بطريقة أو بأخرى ، على مستوى التعبير الجيني (في بعض المناطق أكثر من غيرها) ، وبالتالي فهي تتوافق مع مستوى من التنظيم اللاجيني للمعلومات.
تجعل الهستونات من الممكن تقصير طول خيوط الحمض النووي لكل كروموسوم بنحو 50 مرة ، وهو أمر مهم بشكل خاص أثناء انقسام الخلية ، حيث يضمن ضغط الكروماتين الفصل الصحيح للكروموسومات بين الخلايا الوليدة.
أوكتامر هيستون
يتم لف جزيئات الحمض النووي للكروموسومات حقيقية النواة حول هيكل "أسطواني" مكون من ثمانية بروتينات هيستون: H2A و H2B و H3 و H4. تتكون النواة الثماني من ثنائيات H2A و H2B ورباعي البروتين H3 و H4.
الهيستونات هي بروتينات أساسية ، حيث تحتوي على عدد كبير من بقايا الأحماض الأمينية موجبة الشحنة ، مثل اللايسين والأرجينين ، على سبيل المثال. تتفاعل هذه الشحنات الموجبة كهربائياً مع الشحنات السالبة لجزيئات الحمض النووي ، مفضلة اتحادها مع نواة البروتين.
يلف كل أوكتامر هيستون حوالي 146 زوجًا قاعديًا ، مكونًا ما يعرف بالنيوكليوسوم. يتكون الكروماتين من نيوكليوسومات متتالية ، مرتبطة ببعضها البعض بواسطة قطعة قصيرة من الحمض النووي وجسر أو بروتين هيستون يسمى H1. هذا التكوين يقلل من طول الحمض النووي حوالي 7 مرات فيما يتعلق بالطول الأولي.
تحتوي بروتينات هيستون أيضًا على "ذيول" من الأحماض الأمينية تبرز من النيوكليوزومات ويمكن أن تخضع لتعديلات تساهمية يمكنها تعديل مستوى ضغط الكروماتين (يتأثر الضغط أيضًا بالتعديلات التساهمية للحمض النووي ، مثل ، مثيلة السيتوكين ، التي تفضل الضغط).
اعتمادًا على مدة حياة كل خلية ، يمكن للخيط المكون من النيوكليوسومات أن يتراكم بشكل أكبر ، مكونًا بنية ليفية تُعرف باسم "ألياف 30 نانومتر" ، والتي تقصر طول جزيء الحمض النووي 7 مرات أخرى.
يمكن تنظيم هذه الألياف التي يبلغ طولها 30 نانومتر داخل القلب على شكل حلقات نصف قطرية ؛ تتميز هذه الحلقات بإيواء جينات نشطة نسبيًا وتتوافق مع كروماتين حقيقي.
كروماتين حقيقي وكروماتين متغاير
كروماتين حقيقي وهيتروكروماتين هما نوعان من تنظيم الكروماتين. الهيتروكروماتين هو الجزء الأكثر إحكاما أو "الانغلاق" في الكروموسوم. يتميز بعلامات كيميائية حيوية لنقص الأسيتيل وفرط الميثيل (في حقيقيات النوى العليا ، مثيلة البقايا 9 من هيستون H3).
ترتبط بالكروماتين المغاير مناطق جينومية صامتة نسبيًا ، ومناطق متتالية متكررة ، ومناطق "أثرية" للعناصر الغازية القابلة للنقل واللينقولات العكسية ، على سبيل المثال لا الحصر.
تنظيم الكروماتين في النواة. 1.45.1 ، http://www.stembook.org. عبر ويكيميديا كومنز)
يتكون الهيتروكروماتين من المناطق التيلوميرية والوسطى للكروموسومات ، والتي تعد مهمة وظيفيًا لحماية أطراف هذه الهياكل وللفصل الصحيح أثناء أحداث انقسام الخلية.
بالإضافة إلى ذلك ، اعتمادًا على احتياجات النسخ للخلية ، قد يكون جزء من الكروماتين مغايرًا للكروماتين في وقت واحد ويطلق هذا الضغط في وقت آخر.
على النقيض من ذلك ، يتميز الكروماتين الأصلي بفرط الأسيتيل و hypomethylation ، وبشكل أكثر تحديدًا عن طريق "علامات" مجموعة الأسيتيل في بقايا ليسين 4 من هيستون H3 و H4.
إنه يتوافق مع المناطق "الأكثر مرونة" في الكروماتين وعادة ما يمثل الأجزاء الأكثر نشاطًا في النسخ ، أي حيث يتم تجميع أكبر عدد من جينات الترميز.
وظائف كروماتين حقيقي
يوجد الكثير من الكروماتين الحقيقي داخل نواة الخلية عندما لا تنقسم الخلايا ، أي عندما لا تتكثف الكروموسومات ولا تظهر شكلها المميز.
بالنظر إلى أن هذا الجزء من الكروماتين يحتوي على أكبر عدد من الجينات النشطة نسبيًا ، فإن الكروماتين الحقيقي له وظائف مهمة في التطور وكذلك في التمثيل الغذائي وعلم وظائف الأعضاء وتنظيم العمليات البيولوجية الحيوية المتأصلة في الخلايا.
لماذا ا؟
لأن الجينات "النشطة" رمز لجميع البروتينات والإنزيمات اللازمة لتنفيذ جميع عمليات التمثيل الغذائي والفسيولوجية للخلية.
تلك الجينات التي لا ترمز للبروتينات ، ولكنها نشطة أيضًا من وجهة نظر النسخ ، عادة ما يكون لها وظائف تنظيمية ، أي أنها ترمز لجزيئات RNA الصغيرة ، لعوامل النسخ ، RNAs الريبوزومية ، إلخ.
لذلك ، يعتمد تنظيم عمليات النسخ أيضًا على المعلومات الموجودة في euchromatin ، بالإضافة إلى تنظيم العمليات المتعلقة بتقسيم الخلايا ونموها.
المراجع
- Brooker، R.، Widmaier، E.، Graham، L.، Stiling، P.، Hasenkampf، C.، Hunter، F.،… & Riggs، D. (2010). مادة الاحياء.
- Eissenberg، J.، Elgin، S. (2005) Heterochromatin and Euchromatin. موسوعة علوم الحياة. شركة John Wiley & Sons، Ltd.
- Griffiths، AJ، Wessler، SR، Lewontin، RC، Gelbart، WM، Suzuki، DT، & Miller، JH (2005). مقدمة في التحليل الجيني. ماكميلان.
- Grunstein، M.، Hecht، A.، Fisher-Adams، G.، Wan، J.، Mann، RK، Strahl-Bolsinger، S.،… & Gasser، S. (1995). تنظيم الكروماتين الحقيقي والكروماتين المغاير بواسطة الهيستونات في الخميرة. J Cell Sci ، 1995 (الملحق 19) ، 29-36.
- تامارو ، هـ. (2010). حصر إقليم كروماتين حقيقي / كروماتين متغاير: جومونجي يعبر الخط. الجينات والتنمية، 24 (14) ، 1465-1478.