Struttura e funzioni di eucromatina

IL Euchromatina È la porzione di cromosomi eucariotici che è composta da cromatina leggermente confezionata e contenente la maggior parte delle sequenze geniche del gene di molti organismi.

Questa regione di cromosomi eucariotici è associata ad aree trascrizionalmente attive, quindi è di grande importanza per le cellule di un organismo. È chiaramente visibile nelle cellule che non sono in divisione, in quanto diventa eterocromatina durante la condensazione o la compattazione, un passo prima della divisione cellulare mitotica e/o meiotica.

L'euchromatina è accessibile ai macchinari trascrizionali (fonte: Wenqiang Shi [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Quindi, l'euchromatina è uno dei due tipi di organizzazione strutturale della cromatina, la seconda è eterocromatina, che può essere facoltativa o costitutiva.

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Struttura

La struttura dell'euchromatina può essere descritta esattamente come la struttura della cromatina trovata in molti libri di testo, come una delle poche differenze di quest'ultima con eterocromatina è il livello di compattazione o condensa del filamento di proteina DNA+.

Cromatina

Il DNA degli organismi eucariotici è nel nucleo, in stretta associazione con una grande quantità di proteine. Tra queste proteine ​​ci sono alcune notevoli importanza, gli istoni, che sono quelli che sono responsabili dell'organizzazione "e di condensare i fili del DNA cromosomico, permettendo a queste grandi molecole di" entrare "in uno spazio così piccolo e controllare l'espressione dell'espressione i geni

Ogni cromosoma eucariotico è formato da un singolo filamento di DNA e una grande quantità di proteine ​​dell'istone. Queste strutture sono significativamente dinamiche, poiché il loro grado di compattazione viene modificato non solo a seconda delle esigenze trascrizionali cellulari, ma anche a seconda del momento del ciclo cellulare e alcuni segnali ambientali.

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Le alterazioni della compattazione della cromatina influenzano, in un modo o nell'altro, il livello di espressione genetica (in alcune regioni piuttosto che altre), quindi corrisponde a un livello di regolamentazione epigenetica.

Gli istoni consentono di abbreviare quasi 50 volte la lunghezza dei filamenti di DNA di ciascun cromosoma, che è particolarmente importante durante la divisione cellulare, poiché la compattazione della cromatina garantisce la corretta segregazione dei cromosomi tra le cellule figlie.

The Histonas Octmer

Le molecole di DNA dei cromosomi eucariotici sono arrotolate attorno a una struttura "cilindrica" ​​composta da otto proteine ​​dell'istone: H2A, H2B, H3 e H4. Il nucleo ottamerico è costituito da due Dímeros de H2A e H2B e un tetror delle proteine ​​H3 e H4.

Le istono sono proteine ​​di base, in quanto hanno molti rifiuti aminoacidi con carico positivo, come la lisina e l'arginina, ad esempio. Questi carichi positivi interagiscono elettrostaticamente con i carichi negativi di molecole di DNA, favorendo l'unione di questo con il nucleo proteico.

Ogni octa di istoni ha lanciato circa 146 coppie di basi, formando quello che è noto come un nucleosoma. La cromatina è costituita da nucleosomi consecutivi, insieme tra loro da un frammento di DNA corto e una proteina istone dell'istone o dell'Unione chiamata H1. Questa configurazione riduce la lunghezza del DNA circa 7 volte rispetto alla lunghezza iniziale.

Le proteine ​​di Histonas, inoltre, hanno "code" di aminoacidi che si distinguono dai nucleosomi e che possono sottoporsi a modifiche covalenti che possono modificare il livello di compattazione della cromatina (la compattazione è influenzata anche da modificazioni covalenti del DNA come, ad esempio, citochine metilazione, che favorisce la compattazione).

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A seconda del momento della vita di ogni cellula, il filo composto da nucleosomi può compattare ancora di più, formando una struttura fibrosa nota come "fibra da 30 nm", che accorcia la lunghezza della molecola del DNA un altro 7 volte di più.

Questa fibra da 30 nm può essere organizzata all'interno del nucleo sotto forma di anelli radiali; Questi loop sono caratterizzati da geni trascrizionalmente attivi e corrispondono all'euchromatina.

Euchromatina ed eterocromatina

L'eucromatina ed eterocromatina sono i due tipi di organizzazione della cromatina. L'eterocromatina è la parte più compatta o "chiusa" di un cromosoma; È caratterizzato da segni biochimici di ipoacetotilazione e ipermetilazione (in Eucariota superiore.

Con eterocromatina, sono associate regioni genomiche trascrittivamente silenziose, regioni di sequenze ripetitive e regioni "vestigiali" di elementi transponsibili e retrotrasposoni invasori, per citarne alcuni.

L'organizzazione della cromatina nel nucleo (fonte: SHA, K. e Boyer, L. A. La firma della cromatina delle cellule pluripotenti (31 maggio 2009), STEMBOOK, ED. La comunità di ricerca sulle cellule staminali, STEMBOOK, DOI/10.3824/STEMBOOK.1.Quattro cinque.1, http: // www.STEMBOOK.org. [CC per 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/di/3.0)] via Wikimedia Commons)

L'eterocromatina compone le regioni telomeriche e centromeriche dei cromosomi, che sono funzionalmente importanti per la protezione degli estremi di queste strutture e per la loro corretta segregazione durante gli eventi della divisione cellulare.

Inoltre, a seconda delle esigenze trascrizionali di una cellula, una parte della cromatina può essere eterocromatinizzata in un determinato momento e rilasciare questa compattazione in un altro.

L'euchromatina, al contrario, è caratterizzata da iperacetilazione e ipometallazione, più specificamente dai "segni" dei gruppi acetilici nella lisina 4 degli istoni H3 e H4 e H4.

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Corrisponde alle regioni più "sciolte" di cromatina e di solito rappresenta le porzioni trascrittivamente più attive, ovvero il maggior numero di geni codificanti.

Funzioni di euchromatina

L'euchromatina è molto abbondante all'interno del nucleo cellulare quando le cellule non sono in divisione, cioè quando i cromosomi non sono condensati o mostrano la loro forma caratteristica.

In considerazione del fatto che questa porzione di cromatina è quella che contiene i più grandi geni trascrizionalmente attivi, l'euchromatina ha importanti funzioni nello sviluppo come il metabolismo, la fisiologia e la regolazione dei processi biologici vitali inerenti alle cellule.

Perché?

Perché i geni "attivi" codificano per tutte le proteine ​​e gli enzimi necessari per eseguire tutti i processi metabolici e fisiologici di una cellula.

Quei geni che non codificano le proteine, ma che sono anche attivi dal punto di vista trascrizionale, di solito hanno funzioni regolatori, ovvero codificano per piccole molecole di RNA, per fattori di trascrizione, RNA ribosomiale, ecc.

Pertanto, la regolamentazione dei processi trascrizionali dipende anche dalle informazioni contenute nell'euchromatina, nonché dalla regolazione dei processi relativi alla divisione cellulare e alla crescita.

Riferimenti

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