Mahalagang Pagkakaiba – Constitutive vs Facultative Heterochromatin
Ang Chromosomes ay condensed structures na binubuo ng Deoxyribose nucleic acids (DNA). Ito ay isang maayos na istraktura, at ang pangunahing yunit ng packaging ng DNA ay ang nucleosome. Ang packaging ng DNA sa chromosome ay nagsasangkot ng maraming hakbang. Kapag ang mga chromosome ay naobserbahan sa ilalim ng isang mikroskopyo pagkatapos ng paglamlam, ang iba't ibang mga rehiyon ay maaaring obserbahan tulad ng madilim na batik na mga rehiyon at bahagyang nabahiran na mga rehiyon. Ang mga rehiyon na may madilim na batik ay kilala bilang Heterochromatin, at ang mga ito ay ang mga rehiyon na may makapal na naka-pack na DNA. Ang mga bahagyang nabahiran na rehiyon ay kilala bilang Euchromatin, at sila ang mga rehiyong may maluwag na naka-pack na DNA. Ang heterochromatin ay maaaring higit pang mauri bilang Constitutive heterochromatin at facultative heterochromatin. Ang constitutive heterochromatin ay tumutukoy sa mga rehiyon ng DNA sa chromosome na matatagpuan sa buong cell cycle. Pangunahing matatagpuan ang mga ito malapit sa mga peri-centromeric na rehiyon at mga telomeric na rehiyon ng chromosome. Ang facultative heterochromatin ay mga rehiyon ng DNA kung saan ang mga gene ay pinatahimik ng mga pagbabago. Samakatuwid, ang mga ito ay aktibo lamang sa ilalim ng ilang mga kundisyon at hindi matatagpuan sa buong cell. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng constitutive at facultative heterochromatin ay ang pag-andar ng dalawang uri. Ang constitutive heterochromatin ay naroroon sa buong cell cycle at hindi nagko-code para sa mga protina, samantalang ang facultative heterochromatin ay tumutukoy sa mga natahimik na rehiyon ng DNA ng chromosome na na-activate sa ilalim ng mga partikular na kondisyon.
Ano ang Constitutive Heterochromatin?
Ang Constitutive heterochromatin ay tumutukoy sa darkly stained condensed regions ng DNA na matatagpuan sa buong chromosome ng eukaryotes. Ang mga ito ay matatagpuan sa peri-centromeric at telomeric na mga rehiyon ng chromosome. Ang mga constitutive heterochromatin na rehiyon ay nakikita gamit ang C banding technique. Sa ilalim ng mikroskopyo, ang constitutive heterochromatin ay lumilitaw na medyo madilim.
Ang komposisyon ng constitutive heterochromatin ay pangunahing nakabatay sa mataas na bilang ng kopya ng pag-uulit ng tandem. Ang mga pag-uulit ng tandem na ito ay maaaring satellite DNA, minisatellite DNA o microsatellite DNA. Ang mga rehiyong ito ay lubos na paulit-ulit at polymorphic. Samakatuwid, sa kasalukuyan, ginagamit ang mga ito bilang mga marker sa DNA fingerprinting at paternity testing.
Ang pangunahing pag-andar ng constitutive heterochromatin ay sinusunod sa panahon ng proseso ng cell division, kung saan hinuhulaan na ang constitutive heterochromatin ay kinakailangan para sa segregation ng sister chromatids. Kapaki-pakinabang din ito sa wastong paggana at pagbuo ng sentromere.
Bagama't ang centromeric at telomeric DNA ay binubuo ng constitutive heterochromatin, parehong centromeric at telomeric DNA ay hindi naka-conserve sa buong genome. Ang mga centromeric na pagkakasunud-sunod ay hindi pinananatili sa maraming mga species, ngunit ang mga telomeric na pagkakasunud-sunod ay naisip na mas conserved sa mga species. Ang parehong mga rehiyon ay hindi naglalaman ng mga gene ngunit mahalaga dahil gumaganap ang mga ito ng isang kilalang papel sa istruktura.
Figure 01: Constitutive Heterochromatin – C banding
Ang pagtitiklop ng constitutive heterochromatin ay nagaganap sa huling bahagi ng S. Ginagawa ang mga pagbabago sa histone upang mabuo ang constitutive heterochromatin, kung saan ang mga pinakakaraniwang pagbabago ay kinabibilangan ng – histone hypoacetylation, histone H3-Lys9 methylation (H3K9), at cytosine methylation. Ang mga pagbabagong ito ay namamana samakatuwid, ay nasa ilalim ng malawak na paksa ng epigenetics. Ang genetic mutations ay maaaring humantong sa mga depekto sa constitutive heterochromatin regions na humahantong sa iba't ibang genetic complications (Robert's Syndrome)
Ano ang Facultative Heterochromatin?
Ang facultative heterochromatin regions ay ang mga rehiyon ng DNA na hindi matatagpuan sa buong chromosome, at sa gayon, hindi sila pare-pareho sa pagitan ng iba't ibang species. Ang DNA code na ito para sa mga gene na ipinahayag nang hindi maganda.
Ang facultative heterochromatin ay mga naka-silent na gene na ipinahayag sa ilalim ng mga partikular na kundisyon. Kasama sa mga kundisyong ito;
- Temporal (hal., developmental states o partikular na cell-cycle stages)
- Spatial (hal., nagbabago ang nuclear localization mula sa gitna patungo sa periphery o vice versa dahil sa mga exogenous na salik/signal)
- Parental/heritable (hal., monoallelic gene expression)
Ang mga gene ay pinatahimik ng mga proseso ng chromatin modulation. Ang klasikong halimbawa ng facultative heterochromatin modification ay ang X chromosome inactivation sa mga babae, kung saan ang isang set ng X chromosome ay inactivated upang ang genetic na komposisyon ng X chromosome sa mga lalaki at babae ay balanse.
Figure 02: Heterochromatin
Ang facultative heterochromatin ay may mataas na posibilidad na ma-convert sa mga rehiyon ng euchromatin; kaya, sa panahon ng C banding staining technique, ang facultative heterochromatin ay hindi nabahiran ng maitim kumpara sa constitutive heterochromatin.
Ano ang Pagkakatulad sa pagitan ng Constitutive at Facultative Heterochromatin?
- Ang mga uri ng Constitutive at Facultative Heterochromatin ay binubuo ng mga rehiyon ng DNA.
- Parehong Constitutive at Facultative Heterochromatin na mga uri ay napaka-condensed na rehiyon ng DNA.
- Ang parehong uri ng Constitutive at Facultative Heterochromatin ay maaaring makilala sa pamamagitan ng C banding staining.
- Parehong Constitutive at Facultative Heterochromatin na uri ay kinokontrol ng epigenetic factor.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Constitutive at Facultative Heterochromatin?
Constitutive vs Facultative Heterochromatin |
|
| Ang Constitutive heterochromatin ay tumutukoy sa mga rehiyon ng DNA sa chromosome na matatagpuan sa buong cell cycle. | Ang Facultative heterochromatin ay mga rehiyon ng DNA kung saan ang mga gene ay pinatahimik sa pamamagitan ng mga pagbabago. Samakatuwid, ina-activate lang ang mga ito sa ilang partikular na kundisyon at hindi makikita sa buong cell. |
| Mga Uri ng Sequence | |
| Ang satellite, minisatellite at microsatellite sequence ay mga uri ng constitutive heterochromatin. | Ang mahabang interspersed nuclear elements ay isang uri ng facultative heterochromatin. |
| Kakayahang Ipahayag | |
| Hindi maipahayag ng constitutive heterochromatin ang mga gene. | Maaaring ipahayag ang facultative heterochromatin. |
| C Banding Staining | |
| Constitutive heterochromatin bands na mantsa sa madilim na kulay. | Ang mga facultative heterochromatin band ay hindi nabahiran / nabahiran ng maliwanag na kulay. |
| Polymorphism | |
| Nasa mga constitutive heterochromatin. | Wala sa facultative heterochromatin. |
Buod – Constitutive vs Facultative Heterochromatin
Ang Heterochromatin at Euchromatin ay ang dalawang pangunahing pattern ng banding na naobserbahan sa ilalim ng C band staining. Ang heterochromatin ay lumilitaw na madilim na nabahiran dahil ang mga ito ay lubos na nakakalapot. Ang mga rehiyon ng Constitutive at Facultative na heterochromatin ay ang mga pangunahing dibisyon ng heterochromatin. Ang mga pare-parehong rehiyon na matatagpuan sa buong cell cycle, na kung saan ay mahalaga sa istruktura, ay tinutukoy bilang constitutive heterochromatin. Ang mga natahimik na rehiyon ng DNA na kalaunan ay na-convert sa mga rehiyon ng euchromatin ay tinutukoy bilang facultative heterochromatin. Ang mga ito ay ipinahayag lamang sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Ito ang pagkakaiba sa pagitan ng constitutive at facultative heterochromatin.
