The euchromatin je část eukaryotických chromozomů, která se skládá z volně zabaleného chromatinu a která obsahuje většinu kódujících genových sekvencí genomu mnoha organismů.
Tato oblast eukaryotických chromozomů je spojena s transkripčně aktivními oblastmi, a proto má pro buňky organismu velký význam. Je jasně viditelný v buňkách, které se nedělí, protože se při kondenzaci nebo zhutňování stává heterochromatinem, což je předchozí krok k mitotickému a / nebo meiotickému dělení buněk.
Euchromatin je tedy jedním ze dvou typů strukturní organizace chromatinu, druhým je heterochromatin, který může být fakultativní nebo konstitutivní.
Rejstřík článků
Strukturu euchromatinu lze popsat přesně jako strukturu chromatinu obsaženou v mnoha učebnicích, protože jedním z mála rozdílů mezi ním a heterochromatinem je úroveň zhutnění nebo kondenzace řetězce DNA + protein..
DNA eukaryotických organismů se nachází v jádru v těsném spojení s velkým počtem proteinů. Mezi těmito proteiny jsou některé značně důležité, histony, které jsou odpovědné za „organizaci“ a kondenzaci řetězců chromozomální DNA, což umožňuje „velkým“ molekulám „vstupovat“ do tak malého prostoru a řídit expresi genů.
Každý eukaryotický chromozom je tvořen jedním vláknem DNA a velkým počtem histonových proteinů. Tyto struktury jsou výrazně dynamické, protože jejich stupeň zhutnění se mění nejen v závislosti na potřebách buněčné transkripce, ale také v závislosti na okamžiku buněčného cyklu a některých signálech prostředí..
Změny v zhutňování chromatinu tak či onak ovlivňují úroveň genetické exprese (v některých oblastech více než v jiných), a proto odpovídají úrovni epigenetické regulace informací..
Histony umožňují zkrátit délku řetězců DNA každého chromozomu téměř 50krát, což je zvláště důležité během dělení buněk, protože zhutňování chromatinu zajišťuje správnou segregaci chromozomů mezi dceřinými buňkami..
Molekuly DNA eukaryotických chromozomů obklopují „válcovitou“ strukturu tvořenou osmi histonovými proteiny: H2A, H2B, H3 a H4. Octamerické jádro se skládá ze dvou dimerů H2A a H2B a tetrameru proteinů H3 a H4..
Histony jsou bazické proteiny, protože mají velké množství pozitivně nabitých aminokyselinových zbytků, jako je například lysin a arginin. Tyto pozitivní náboje elektrostaticky interagují s negativními náboji molekul DNA a upřednostňují jeho spojení s proteinovým jádrem..
Každý oktamer histonů navíjí asi 146 párů bází a tvoří takzvaný nukleosom. Chromatin je tvořen po sobě jdoucími nukleosomy, spojenými dohromady krátkým kouskem DNA a histonovým můstkovým nebo spojovacím proteinem zvaným H1. Tato konfigurace snižuje délku DNA přibližně 7krát ve srovnání s počáteční délkou..
Histonové proteiny mají také aminokyselinové „zbytky“, které vyčnívají z nukleosomů a které mohou podstoupit kovalentní modifikace, které mohou upravit úroveň zhutnění chromatinu (zhutnění je také ovlivněno kovalentní úpravou DNA, jako je methylace cytokinů, která podporuje zhutnění).
V závislosti na době života každé buňky se vlákno složené z nukleosomů může dále zhutňovat a vytvářet vláknitou strukturu známou jako „30 nm vlákno“, což zkracuje délku molekuly DNA dalších 7krát..
Toto 30 nm vlákno může být uspořádáno uvnitř jádra ve formě radiálních smyček; tyto smyčky se vyznačují tím, že obsahují transkripčně aktivní geny a odpovídají euchromatinu.
Euchromatin a heterochromatin jsou dva typy chromatinové organizace. Heterochromatin je nejkompaktnější nebo „uzavřená“ část chromozomu; charakterizované biochemickými znaky hypoacetylace a hypermethylace (u vyšších eukaryot methylace zbytku 9 histonu H3).
Transkripčně tiché genomové oblasti, oblasti opakujících se sekvencí a „zakrnělé“ oblasti napadajících transponovatelné prvky a retrotranspozony jsou spojeny s heterochromatinem, abychom jmenovali alespoň některé..
Heterochromatin tvoří telomerické a centromerické oblasti chromozomů, které jsou funkčně důležité pro ochranu konců těchto struktur a pro jejich správnou segregaci během dělení buněk..
Navíc, v závislosti na transkripčních potřebách buňky, může být část chromatinu najednou heterochromatinizována a uvolňovat toto zhutnění v jiné..
Euchromatin je naopak charakterizován hyperacetylací a hypomethylací, konkrétněji „značkami“ acetylové skupiny na zbytku lysinu 4 histonů H3 a H4.
Odpovídá „volnějším“ oblastem chromatinu a obvykle představuje nejvíce transkripčně aktivní části, tj. Kde je seskupen největší počet kódujících genů..
Euchromatin je v buněčném jádru velmi hojný, když se buňky nedělí, to znamená, když chromozomy nejsou ani kondenzované, ani nevykazují svůj charakteristický tvar..
Vzhledem k tomu, že tato část chromatinu obsahuje největší počet transkripčně aktivních genů, má euchromatin důležité funkce jak ve vývoji, tak v metabolismu, fyziologii a regulaci životně důležitých biologických procesů v buňkách..
Protože „aktivní“ geny kódují všechny proteiny a enzymy nezbytné k provádění všech metabolických a fyziologických procesů buňky.
Ty geny, které nekódují proteiny, ale jsou také aktivní z hlediska transkripce, mají obvykle regulační funkce, tj. Kódují malé molekuly RNA, transkripční faktory, ribozomální RNA atd..
Regulace transkripčních procesů proto také závisí na informacích obsažených v euchromatinu, jakož i na regulaci procesů souvisejících s buněčným dělením a růstem..
Zatím žádné komentáře