हेट्रोक्रोमैटिन क्रोमेटिन (डीएनए और हिस्टोन प्रोटीन) सघन यूकेरियोटिक गुणसूत्रों का एक हिस्सा है। यह आमतौर पर जीनोम के "मूक" क्षेत्रों से जुड़ा होता है, अर्थात्, उन लोगों के साथ जो ट्रांसक्रिप्शनल रूप से निष्क्रिय हैं।
1928 में हेइट्ज, इंटरपेज़ के दौरान यूकेरियोटिक गुणसूत्रों पर दो अलग-अलग प्रकार के क्रोमैटिन को भेद करने वाला पहला था, जो उनके विभेदक संघनन के आधार पर यूक्रोमैटिन और हेटरोक्रोमैटिन का वर्णन करता है।
नाभिक में क्रोमेटिन का संगठन (स्रोत: शा, के और बोयर, एलए। प्लुरिपोटेंट कोशिकाओं के क्रोमैटिन हस्ताक्षर (31 मई, 2009), स्टेमबुक, एड। स्टेम सेल रिसर्च कम्युनिटी, स्टेमबुक, डू / 10.3824 / स्टेमबुक। 1.45.1, http://www.stembook.org। विया विकिमीडिया कॉमन्स)
यदि यूकेरियोटिक गुणसूत्रों को विभिन्न तकनीकों द्वारा दाग दिया जाता है, तो डीएनए के लिए विशिष्ट, सूक्ष्म अवलोकन से पता चलता है कि इन संरचनाओं के क्षेत्र हैं जो दूसरों की तुलना में अधिक तीव्रता से दागते हैं। ये क्षेत्र हेट्रोक्रोमैटिन के हाइपरकम्पैक्ट क्षेत्रों के अनुरूप हैं।
डीएनए का हेटेरोक्रोमैटिनाइजेशन, यानी इसकी पैकेजिंग, विभिन्न कारकों के जवाब में एक सेल में हो सकती है और यह संकाय या संवैधानिक हो सकती है।
कांस्टीट्यूशनल हेटरोक्रोमैटिन एक स्थायी लक्षण है जो आमतौर पर विरासत में मिला है, जबकि किसी भी समय पर गुणसूत्र हेटरोक्रोमैटिन गुणसूत्र पर हो सकता है या नहीं हो सकता है। संवैधानिक हेट्रोक्रोमैटिन का सबसे अच्छा उदाहरण महिलाओं में दो एक्स गुणसूत्रों में से एक है।
यूकेरियोट्स में, हेटेरोक्रोमैटिन "स्टोर्स" और "कॉम्पेक्ट्स" बड़े जीनोम हैं जो उन्हें चिह्नित करते हैं, विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जो दोहराए जाने वाले अनुक्रमों से युक्त होते हैं, हमलावर रेट्रो ट्रांसपोंस के शेष अंश, ट्रांज़ोफ़िल तत्व, अन्य।
संरचना
कम घनत्व वाले क्रोमेटिन, यूक्रोमैटिन से हेटेरोक्रोमैटिन की संरचना बहुत अलग नहीं है।
इसे समझना, यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि यूकेरियोटिक गुणसूत्र एक डीएनए अणु से बने होते हैं जो हिस्टोन नामक प्रोटीन से जुड़े होते हैं। आठ हिस्टोन एक ऑक्टामेरिक न्यूक्लियस बनाते हैं जिसे "न्यूक्लियोसोम" के रूप में जाना जाता है, जिसके चारों ओर डीएनए लपेटता है।
हिस्टोन प्रोटीन के साथ डीएनए का जुड़ाव इन प्रोटीनों के मूल अवशेषों के सकारात्मक चार्ज और डीएनए स्ट्रैंड की संरचना के फॉस्फेट समूहों के नकारात्मक आरोपों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के लिए धन्यवाद होता है।
न्यूक्लियोसोम (स्रोत: Nucleosome_structure.png: रिचर्ड व्हीलर (जेफिरिस) व्युत्पन्न कार्य (न्यूक्लियोसम-2. पीएनजी): विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से रेकीमैंटो)
- हिस्टोन का अष्टक
हिस्टोन के प्रत्येक ऑक्टेमर हिस्टोन एच 3 और एच 4 के एक टेट्रामर से बना होता है, और हिस्टोन एच 2 ए और एच 2 बी के दो डिमर्स का; डीएनए के लगभग 146 बेस जोड़े हिस्टोन के प्रत्येक नाभिक के आसपास समायोजित किए जाते हैं।
न्यूक्लियोसोम एक दूसरे के संपर्क में आने के लिए एक-दूसरे के साथ "घनिष्ठ" हो जाते हैं, जिसे हिस्टोन ऑफ यूनियन या ब्रिज (लिंकर, अंग्रेजी में) के नाम से जाना जाता है, जो हिस्टोन एच 1 है।
क्रोमैटिन तब क्रमिक न्यूक्लियोसोम से बना होता है जो अधिक मोटाई लेकिन कम लंबाई की एक रेशेदार संरचना बनाता है।
प्रत्येक हिस्टोन प्रोटीन एक अमीनो एसिड "पूंछ" की उपस्थिति की विशेषता है जो सहसंयोजक एंजाइमेटिक संशोधनों से गुजर सकता है। इन संशोधनों को न्यूक्लियोसोम के साथ जुड़े जीन की अभिव्यक्ति या मौन की डिग्री को प्रभावित करने के साथ-साथ क्रोमेटिन के संघनन के स्तर को प्रभावित करने के लिए पाया गया है।
विशेष रूप से, हेटेरोक्रोमैटिन को सभी यूकेरियोट्स में हिस्टोन के हाइपोसेटाइलेशन द्वारा विशेषता है, और लाइसिन अवशेष 9 पर हिस्टोन एच 3 के मिथाइलेशन द्वारा केवल "उच्च" यूकेरियोट्स के लिए।
इन संशोधनों को अंजाम देने के लिए जिम्मेदार एंजाइम क्रमशः हिस्टोन डेक्सेटाइलिस और हिस्टोन मिथाइलट्रांसफेरस के रूप में जाने जाते हैं।
हिस्टोन्स में संशोधनों के अलावा, डीएनए को मिथाइलेट भी किया जा सकता है, जो क्रोमैटिन के संघनन की डिग्री को प्रभावित करता है और यूकेरियोटिक जीनोम के संगठन के दो एपिजेनेटिक तंत्र के दूसरे से मेल खाता है।
हेटरोक्रोमैटिन कहाँ पाया जाता है?
शुरुआत में चर्चा के रूप में, हेटेरोक्रोमैटिन संवैधानिक या संकाय हो सकता है।
विशेष रूप से जीनोमिक क्षेत्रों में कॉन्सेप्टिव हेटेरोक्रोमैटिन प्रचुर मात्रा में होता है, जिसमें दोहराए जाने वाले अनुक्रमों (जैसे उपग्रह तत्व, उदाहरण के लिए) का उच्च घनत्व होता है, जहां सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों में और टेलोमेरेज़ में प्रचुर मात्रा में मौन ट्रांसफ़ॉर्मल तत्व होते हैं।
इसे संवैधानिक कहा जाता है क्योंकि जीन के ये क्षेत्र कोशिका विभाजन के दौरान संघनित या संकुचित रहते हैं। एक गैर-विभाजित कोशिका में, दूसरी ओर, अधिकांश डीएनए यूकेरोमैटिक होते हैं और संवैधानिक हेट्रोक्रोमैटिन के कुछ ही अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्र होते हैं।
परिणामी हेटरोक्रोमैटिन वह लोकी में पाया जाता है जिसे विकास के विभिन्न चरणों के दौरान नियंत्रित किया जाता है; इसलिए यह वास्तव में "क्षणिक रूप से संघनित" क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करता है जो सेलुलर संकेतों और आनुवंशिक गतिविधि के अनुसार बदल सकते हैं।
विशेषताएं
चूंकि हेटेरोक्रोमैटिन टेलोमेरिक और सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, यह सेल डिवीजन के दृष्टिकोण से ट्रांसोसेंटल फ़ंक्शन का उत्पादन करता है और क्रोमोसोमल सिरों का संरक्षण करता है।
Centromeres कोशिका विभाजन के दौरान सक्रिय रूप से कार्य करता है, जिससे डुप्लिकेट गुणसूत्रों को विभाजित कोशिका के दोनों ध्रुवों की ओर बढ़ने की अनुमति मिलती है, जबकि शेष जीन निष्क्रिय और कॉम्पैक्ट रहते हैं।
यूकेरियोटिक गुणसूत्रों के विशिष्ट क्षेत्रों का संघनन आनुवांशिक मौन का पर्याय है, क्योंकि हेट्रोक्रोमैटिन घनी पैक से अंतर्निहित जीन अनुक्रमों के लिए ट्रांसक्रिप्शनल मशीनरी की अयोग्यता का तात्पर्य है।
जहां तक पुनर्संयोजन का संबंध है, हेटेरोक्रोमैटिन इस प्रक्रिया को दोहराता है, जीनोम भर में बिखरे हुए डीएनए अनुक्रमों के बीच "नाजायज" पुनर्संयोजन को रोककर जीनोम की अखंडता की रक्षा करता है। यह "परजीवी" ट्रांसपेरेंट तत्वों के नियंत्रण के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो हेटेरोक्रोमैटिनाइजेशन द्वारा चुप कराया जाता है।
संरचनात्मक कार्य
कुछ साल पहले तक यह माना जाता था कि हेट्रोक्रोमैटिक डीएनए एक प्रकार का "जंक डीएनए" था, क्योंकि वैज्ञानिकों को इन क्षेत्रों में शामिल अनुक्रमों के लिए एक विशिष्ट कार्य नहीं मिला था; हमें याद रखें कि मनुष्य के जीनोमिक डीएनए का 80% से अधिक उदाहरण के लिए, नियामक कार्यों के साथ सेलुलर प्रोटीन या आरएनए अणुओं के लिए कोड नहीं है।
हालांकि, अब यह ज्ञात है कि जीवित प्राणियों के विकास और विकास के दौरान कई प्रक्रियाओं के नियमन के लिए फेकल्टी हेटेरोक्रोमैटिक डीएनए का निर्माण अत्यंत महत्वपूर्ण है, और यह कि संवैधानिक हेट्रोक्रोमैटिन क्षेत्र इस दृष्टिकोण से एक मौलिक भूमिका निभाते हैं। एक संरचनात्मक दृष्टिकोण से।
कई लेखकों द्वारा यह सुझाव दिया गया है कि हेट्रोक्रोमैटिन में यूकेरियोटिक गुणसूत्रों पर संरचनात्मक कार्य हो सकते हैं। यह दावा इस तथ्य पर आधारित है कि हेट्रोक्रोमैटिक क्षेत्र किसी दिए गए गुणसूत्र के अलग-अलग हिस्सों पर हैं जिनके आनुवंशिक "गतिविधि" के विभिन्न पैटर्न हैं।
दूसरे शब्दों में, हेट्रोक्रोमैटिक क्षेत्र विभिन्न ट्रांसक्रिप्शनल रूप से सक्रिय क्षेत्रों के बीच "स्पेसर्स" के रूप में कार्य करते हैं, जो वहां स्थित जीन के प्रतिलेखन के दृष्टिकोण से बहुत महत्व का हो सकता है।
संदर्भ
- ग्रिफिथ्स, एजे, वेसलर, एसआर, लेवोन्ट, आरसी, जेलबार्ट, डब्ल्यूएम, सुजुकी, डीटी, और मिलर, जेएच (2005)। आनुवंशिक विश्लेषण के लिए एक परिचय। मैकमिलन।
- ब्राउन, एसडब्ल्यू (1966)। हेट्रोक्रोमैटिन। विज्ञान, 151 (3709), 417-425।
- एल्गिन, एससी, और ग्रेवाल, एसआई (2003)। हेटेरोक्रोमैटिन: मौन स्वर्ण है। वर्तमान जीवविज्ञान, 13 (23), R895-R898।
- ग्रेवाल, एसआई, और जिया, एस। (2007)। हेटेरोक्रोमैटिन फिर से। प्रकृति समीक्षा आनुवंशिकी, 8 (1), 35।
- ग्रेवाल, एसआई, और मोएज़ेड, डी। (2003)। हेटेरोक्रोमैटिन और जीन अभिव्यक्ति का एपिगेनेटिक नियंत्रण। विज्ञान, 301 (5634), 798-802।
- हेनिग, डब्ल्यू। (1999)। हेट्रोक्रोमैटिन। गुणसूत्र, 108 (1), 1-9।