Sleutelverskil – Konstitutiewe vs Fakultatiewe Heterochromatien
Chromosome is gekondenseerde strukture wat uit Deoksiribose-nukleinsure (DNS) saamgestel is. Dit is 'n goed georganiseerde struktuur, en die basiese eenheid van die DNS-verpakking is die nukleosoom. Die verpakking van DNA in die chromosoom behels baie stappe. Wanneer chromosome na kleuring onder 'n mikroskoop waargeneem word, kan verskillende streke waargeneem word soos donker gekleurde streke en lig gekleurde streke. Donker gekleurde streke staan bekend as Heterochromatien, en dit is die streke wat diggepakte DNA het. Ligte gekleurde streke staan bekend as Euchromatin, en dit is die streke wat losgepakte DNA het. Heterochromatien kan verder geklassifiseer word as Konstitutiewe heterochromatien en fakultatiewe heterochromatien. Konstitutiewe heterochromatien verwys na die streke van DNA in die chromosoom wat regdeur die selsiklus aangetref word. Hulle word hoofsaaklik naby die peri-sentromere streke en telomere streke van die chromosoom aangetref. Fakultatiewe heterochromatien is streke van die DNA waarin die gene deur modifikasies stilgemaak word. Daarom word hulle slegs onder sekere toestande geaktiveer en word nie regdeur die sel aangetref nie. Die belangrikste verskil tussen konstitutiewe en fakultatiewe heterochromatien is die funksionaliteit van die twee tipes. Konstitutiewe heterochromatien is regdeur die selsiklus teenwoordig en kodeer nie vir proteïene nie, terwyl fakultatiewe heterochromatien verwys na stilgemaakte DNA-streke van die chromosoom wat onder spesifieke toestande geaktiveer word.
Wat is konstitutiewe heterochromatien?
Konstitutiewe heterochromatien verwys na die donker gekleurde gekondenseerde streke van DNS wat regdeur die chromosoom van die eukariote gevind word. Hulle word gevind in die peri-sentromere en telomere streke van die chromosoom. Konstitutiewe heterochromatienstreke word gevisualiseer deur die C-bandtegniek te gebruik. Onder die mikroskoop blyk dit dat die konstitutiewe heterochromatien baie donker gekleur is.
Die samestelling van die konstitutiewe heterochromatien is hoofsaaklik gebaseer op die hoë kopiegetal tandemherhalings. Hierdie tandem-herhalings kan satelliet-DNS, minisatelliet-DNS of mikrosatelliet-DNS wees. Hierdie streke is hoogs herhalend en polimorfies. Daarom word hulle tans as merkers in DNS-vingerafdrukke en vaderskaptoetsing gebruik.
Die hooffunksie van konstitutiewe heterochromatien word tydens die seldelingsproses waargeneem, waar daar voorspel word dat konstitutiewe heterochromatien benodig word vir die segregasie van susterchromatiede. Dit is ook nuttig in die behoorlike funksionering en vorming van die sentromeer.
Alhoewel beide sentromeriese en telomere DNA saamgestel is uit konstitutiewe heterochromatien, word beide sentromere en telomere DNA nie regdeur die genoom bewaar nie. Sentromeriese rye word nie in baie spesies bewaar nie, maar telomere rye word vermoedelik meer oor spesies heen bewaar. Albei streke bevat nie gene nie, maar is belangrik aangesien hulle 'n prominente strukturele rol speel.
Figuur 01: Konstitutiewe Heterochromatien – C-band
Replisering van konstitutiewe heterochromatien vind tydens die laat S-fase plaas. Histoon-modifikasies word gedoen om die konstitutiewe heterochromatien te vorm, waar die mees algemene modifikasies insluit - histoonhipasetilering, histoon H3-Lys9 metilering (H3K9), en sitosienmetilering. Hierdie wysigings is oorerflik en val dus onder die breë onderwerp van epigenetika. Genetiese mutasies kan lei tot defekte in die konstitutiewe heterochromatienstreke wat lei tot verskillende genetiese komplikasies (Robert se Sindroom)
Wat is fakultatiewe heterochromatien?
Fakultatiewe heterochromatienstreke is die DNS-streke wat nie regdeur die chromosoom aangetref word nie, en dus is hulle nie konsekwent tussen verskillende spesies nie. Hierdie DNS kodeer vir gene wat swak uitgedruk word.
Die fakultatiewe heterochromatiene is stilgemaakte gene wat onder spesifieke toestande uitgedruk word. Hierdie voorwaardes sluit in;
- Tydelike (bv. ontwikkelingstoestande of spesifieke selsiklusstadiums)
- Ruimtelik (bv. kernlokalisering verander van die middel na die periferie of andersom as gevolg van eksogene faktore/seine)
- Ouerlik/oorerflik (bv. monoalleliese geenuitdrukking)
Die gene word stilgemaak deur chromatienmodulasieprosesse. Die klassieke voorbeeld van fakultatiewe heterochromatienmodifikasie is X-chromosoom-inaktivering by wyfies, waar een stel van die X-chromosoom geïnaktiveer word sodat die genetiese samestelling van X-chromosoom by mans en wyfies gebalanseer is.
Figuur 02: Heterochromatien
Fakultatiewe heterochromatien het 'n hoë moontlikheid om in euchromatienstreke omgeskakel te word; dus, tydens C-bandkleuringstegniek, word fakultatiewe heterochromatien nie donker gekleur in vergelyking met konstitutiewe heterochromatien nie.
Wat is die ooreenkomste tussen konstitutiewe en fakultatiewe heterochromatien?
- Beide konstitutiewe en fakultatiewe heterochromatientipes is saamgestel uit DNA-streke.
- Beide konstitutiewe en fakultatiewe heterochromatientipes is hoogs gekondenseerde streke van DNA.
- Beide konstitutiewe en fakultatiewe heterochromatientipes kan onderskei word deur C-bandkleuring.
- Beide konstitutiewe en fakultatiewe heterochromatientipes word deur epigenetiese faktore gereguleer.
Wat is die verskil tussen konstitutiewe en fakultatiewe heterochromatien?
Konstitutiewe vs Fakultatiewe Heterochromatien |
|
| Konstitutiewe heterochromatien verwys na die streke van DNA in die chromosoom wat regdeur die selsiklus gevind word. | Fakultatiewe heterochromatien is streke van die DNA waarin die gene deur modifikasies stilgemaak word. Daarom word hulle slegs onder sekere toestande geaktiveer en word nie regdeur die sel aangetref nie. |
| Tipes reekse | |
| Satelliet-, minisatelliet- en mikrosatellietreekse is tipes konstitutiewe heterochromatien. | Lang afgewisselde kernelemente is 'n tipe fakultatiewe heterochromatien. |
| Vermoë om uit te druk | |
| Konstitutiewe heterochromatien is nie in staat om die gene uit te druk nie. | Fakultatiewe heterochromatien kan uitgedruk word. |
| C-bandkleuring | |
| Konstitutiewe heterochromatienbande vlek in donker kleur. | Fakultatiewe heterochromatienbande vlek / vlek nie met 'n ligte kleur nie. |
| Polymorphisms | |
| Teenwoordig onder die konstitutiewe heterochromatien. | Afwesig in fakultatiewe heterochromatien. |
Opsomming – Konstitutiewe vs Fakultatiewe Heterochromatien
Heterochromatien en Euchromatien is die twee hoofbandpatrone wat onder C-bandkleuring waargeneem word. Heterochromatien lyk donker gekleur aangesien hulle hoogs gekondenseerd is. Konstitutiewe en fakultatiewe heterochromatienstreke is die hoofafdelings van heterochromatien. Die konsekwente streke wat regdeur die selsiklus gevind word, wat struktureel belangrik is, word na verwys as konstitutiewe heterochromatien. Die stilgemaakte DNA-streke wat uiteindelik na euchromatienstreke omgeskakel word, word na verwys as fakultatiewe heterochromatien. Hulle word slegs onder sekere voorwaardes uitgedruk. Dit is die verskil tussen konstitutiewe en fakultatiewe heterochromatien.
