ความแตกต่างที่สำคัญ – ส่วนประกอบเทียบกับเฮเทอโรโครมาตินแบบกลุ่ม
โครโมโซมเป็นโครงสร้างควบแน่นที่ประกอบด้วยกรดนิวคลีอิกดีออกซีไรโบส (DNA) เป็นโครงสร้างที่มีการจัดระเบียบอย่างดี และหน่วยพื้นฐานของบรรจุภัณฑ์ดีเอ็นเอคือนิวคลีโอโซม การบรรจุ DNA ลงในโครโมโซมมีหลายขั้นตอน เมื่อสังเกตโครโมโซมภายใต้กล้องจุลทรรศน์หลังจากการย้อมสี สามารถสังเกตบริเวณต่างๆ ได้ เช่น บริเวณที่มีคราบสีเข้มและบริเวณที่มีการย้อมเล็กน้อย บริเวณที่มีคราบสีเข้มเรียกว่าเฮเทอโรโครมาติน และเป็นบริเวณที่มี DNA หนาแน่น บริเวณที่มีคราบสีจางๆ เรียกว่า ยูโครมาติน และเป็นบริเวณที่มี DNA หลวมๆเฮเทอโรโครมาตินสามารถจำแนกได้อีกเป็นเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบและเฮเทอโรโครมาตินแบบคณะ heterochromatin ที่เป็นส่วนประกอบหมายถึงบริเวณของ DNA ในโครโมโซมที่พบตลอดวัฏจักรเซลล์ ส่วนใหญ่จะพบบริเวณรอบศูนย์กลางและบริเวณเทโลเมอร์ของโครโมโซม Facultative heterochromatin เป็นบริเวณของ DNA ที่ยีนถูกทำให้นิ่งโดยการดัดแปลง ดังนั้นจึงเปิดใช้งานภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้นและไม่พบทั่วทั้งเซลล์ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง heterochromatin ที่เป็นส่วนประกอบและแบบคณะคือการทำงานของทั้งสองประเภท เฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบมีอยู่ตลอดวัฏจักรเซลล์และไม่ได้เข้ารหัสสำหรับโปรตีน ในขณะที่เฮเทอโรโครมาตินแบบคณะหมายถึงบริเวณ DNA ที่ปิดเสียงของโครโมโซมซึ่งถูกกระตุ้นภายใต้สภาวะเฉพาะ
เฮเทอโรโครมาตินเป็นส่วนประกอบคืออะไร
เฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบหมายถึงบริเวณที่มีคราบสีเข้มของดีเอ็นเอซึ่งพบได้ทั่วโครโมโซมของยูคาริโอตพวกมันถูกพบในบริเวณรอบศูนย์กลางและเทโลเมอร์ของโครโมโซม บริเวณเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบถูกแสดงภาพโดยใช้เทคนิคแถบ C ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบดูเหมือนจะมีสีเข้มมาก
องค์ประกอบของเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนสำเนาที่สูงของการทำซ้ำแบบตีคู่เป็นหลัก การทำซ้ำแบบเรียงตามกันเหล่านี้อาจเป็น DNA ดาวเทียม DNA ดาวเทียมขนาดเล็กหรือ DNA ขนาดเล็ก บริเวณเหล่านี้มีความซ้ำซากและมีความหลากหลายสูง ดังนั้นในปัจจุบันจึงถูกนำมาใช้เป็นเครื่องหมายในการตรวจลายนิ้วมือ DNA และการทดสอบความเป็นบิดา
หน้าที่หลักของเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบนั้นถูกสังเกตพบในระหว่างกระบวนการแบ่งเซลล์ ซึ่งคาดการณ์ว่าเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบจำเป็นสำหรับการแยกซิสเตอร์โครมาทิด นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์ในการทำงานที่เหมาะสมและการก่อตัวของเซนโทรเมียร์
แม้ว่าทั้ง DNA centromeric และ telomeric จะประกอบด้วย heterochromatin ที่เป็นส่วนประกอบ แต่ DNA centromeric และ telomeric จะไม่ถูกอนุรักษ์ไว้ตลอดทั้งจีโนมหลายสปีชีส์ไม่มีการอนุรักษ์ซีเควนซ์เซนโทรเมอร์ แต่คิดว่าลำดับเทโลเมอร์จะสงวนไว้มากกว่าในทุกสปีชีส์ ทั้งสองภูมิภาคไม่มียีนแต่มีความสำคัญเนื่องจากมีบทบาททางโครงสร้างที่โดดเด่น
รูปที่ 01: ส่วนประกอบ Heterochromatin – C banding
การจำลองแบบของเฮเทอโรโครมาตินที่เกิดขึ้นในช่วง S ปลาย การดัดแปลงฮิสโตนทำเพื่อสร้างเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบ ซึ่งการดัดแปลงที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ – ฮิสโตนไฮโปอะซิทิเลชัน, ฮิสโตน H3-Lys9 เมทิเลชัน (H3K9) และไซโตซีน เมทิเลชัน การปรับเปลี่ยนเหล่านี้เป็นกรรมพันธุ์ดังนั้นจึงอยู่ภายใต้หัวข้อกว้างของ epigenetics การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมอาจนำไปสู่ข้อบกพร่องในบริเวณเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบซึ่งนำไปสู่ภาวะแทรกซ้อนทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน (โรคของโรเบิร์ต)
Facultative Heterochromatin คืออะไร
ส่วนเฮเทอโรโครมาตินแบบ Facultative คือบริเวณ DNA ที่ไม่พบทั่วทั้งโครโมโซม ดังนั้นจึงไม่สอดคล้องกันระหว่างสปีชีส์ที่ต่างกัน รหัสดีเอ็นเอนี้สำหรับยีนที่แสดงออกได้ไม่ดี
เฮเทอโรโครมาตินแบบคณะเป็นยีนที่เงียบซึ่งแสดงออกภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ เงื่อนไขเหล่านี้รวมถึง;
- ชั่วขณะ (เช่น ระยะพัฒนาการหรือระยะวัฏจักรเซลล์เฉพาะ)
- เชิงพื้นที่ (เช่น การโลคัลไลเซชันนิวเคลียร์เปลี่ยนจากศูนย์กลางเป็นขอบหรือในทางกลับกันเนื่องจากปัจจัยภายนอก/สัญญาณ)
- ผู้ปกครอง/พันธุกรรม (เช่น การแสดงออกของยีนโมโนอัลเลลิก)
ยีนถูกทำให้นิ่งโดยกระบวนการมอดูเลตโครมาติน ตัวอย่างคลาสสิกของการดัดแปลงเฮเทอโรโครมาตินแบบคณะคือ การปิดใช้งานโครโมโซม X ในเพศหญิง โดยที่โครโมโซม X หนึ่งชุดถูกปิดใช้งานเพื่อให้องค์ประกอบทางพันธุกรรมของโครโมโซม X ในเพศชายและเพศหญิงมีความสมดุล
รูปที่ 02: เฮเทอโรโครมาติน
เฮเทอโรโครมาตินแบบคณะมีความเป็นไปได้สูงที่จะถูกแปลงเป็นภูมิภาคยูโครมาติน ดังนั้น ในระหว่างเทคนิคการย้อมแถบ C เฮเทอโรโครมาตินแบบคณะจะไม่ถูกย้อมเป็นสีเข้มเมื่อเปรียบเทียบกับเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบ
ความคล้ายคลึงกันระหว่าง Constitutive และ Facultative Heterochromatin คืออะไร
- เฮเทอโรโครมาตินทั้งแบบประกอบและแบบกลุ่มประกอบด้วยบริเวณดีเอ็นเอ
- เฮเทอโรโครมาตินทั้งแบบประกอบและแบบกลุ่มเป็นบริเวณที่มีการควบแน่นของดีเอ็นเออย่างสูง
- เฮเทอโรโครมาตินทั้งแบบประกอบและแบบกลุ่มสามารถจำแนกได้ด้วยการย้อมสีแถบซี
- เฮเทอโรโครมาตินทั้งแบบประกอบและแบบกลุ่มถูกควบคุมโดยปัจจัยอีพีเจเนติก
เฮเทอโรโครมาตินแบบประกอบและแบบคณะแตกต่างกันอย่างไร
องค์ประกอบเทียบกับเฮเทอโรโครมาตินแบบกลุ่ม |
|
| โครงสร้างเฮเทอโรโครมาตินหมายถึงบริเวณของดีเอ็นเอในโครโมโซมที่พบตลอดวัฏจักรเซลล์ | facultative heterochromatin คือบริเวณของ DNA ที่ยีนถูกทำให้นิ่งโดยการดัดแปลง ดังนั้นจึงเปิดใช้งานภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้นและไม่พบทั่วทั้งเซลล์ |
| ประเภทของลำดับ | |
| ลำดับดาวเทียม มินิแซทเทิลไลท์ และไมโครแซทเทิลไลท์เป็นประเภทของเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบ | องค์ประกอบนิวเคลียร์กระจายยาวเป็นเฮเทอโรโครมาตินแบบคณะ |
| ความสามารถในการ Express | |
| เฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบไม่สามารถแสดงยีนได้ | เฮเทอโรโครมาตินแบบคณะสามารถแสดงได้ |
| การย้อมแถบ C | |
| แถบเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบเป็นสีเข้ม | แถบเฮเทอโรโครมาตินแบบคณะไม่เปื้อน / ย้อมด้วยสีอ่อน |
| พหุสัณฐาน | |
| นำเสนอในกลุ่มเฮเทอโรโครมาติน | ไม่มี heterochromatin แบบคณะ |
Summary – Constitutive vs Facultative Heterochromatin
Heterochromatin และ Euchromatin เป็นรูปแบบแถบสองรูปแบบหลักที่สังเกตได้ภายใต้การย้อมสีแถบ Cเฮเทอโรโครมาตินปรากฏเป็นคราบสีเข้มเนื่องจากมีการควบแน่นสูง ภูมิภาคเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบและเป็นกลุ่มเป็นส่วนหลักของเฮเทอโรโครมาติน บริเวณที่สอดคล้องกันซึ่งพบได้ตลอดวัฏจักรเซลล์ ซึ่งมีความสำคัญเชิงโครงสร้าง เรียกว่าเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบ บริเวณ DNA ที่ถูกระงับซึ่งถูกแปลงเป็นบริเวณยูโครมาตินในท้ายที่สุดจะเรียกว่า facultative heterochromatin จะแสดงภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น นี่คือความแตกต่างระหว่าง heterochromatin ที่เป็นส่วนประกอบและแบบคณะ