Хромомер - Chromomere

А хромомер, также известный как идиомер, является одним из последовательно выровненных шариков или гранул эукариотический хромосома в результате локальной намотки непрерывного ДНК нить.[1] Хромеры - это участки хроматина, которые были уплотнены через локализованное сокращение. В областях хроматин в отсутствие транскрипции конденсация ДНК и белковых комплексов приведет к образованию хромомеров.[2] Это видно на хромосоме во время профаза из мейоз и митоз. Гигантский полосатый (Политен ) хромосом, возникающих в результате репликации хромосом и синапсиса гомологов без деления клеток, представляет собой процесс, называемый эндомитозом. Эти хромосомы состоят из более чем 1000 копий одной и той же хроматиды, которые выровнены и образуют чередующиеся темные и светлые полосы при окрашивании. Темные полосы - это хромомер.

Неизвестно, когда хромомеры впервые появляются на хромосома. Хромомеры лучше всего наблюдаются, когда хромосомы сильно конденсированы.[2] Хромомеры присутствуют во время лептотеновой фазы профазы I во время мейоза. Во время зиготеновой фазы профазы I хромомеры гомологов выравниваются друг с другом, образуя гомологичное грубое спаривание (поиск гомологии). Эти хромомеры помогают обеспечить уникальную идентичность каждой гомологичной пары. Они выглядят как плотные гранулы во время лептотенная стадия

На 20 хромосомах кукурузы более 2000 хромомеров.

Политеновая хромосома дрозофилы. (b) Отображает хромомерные и межхромомерные полосы хромосомы.

Физические свойства

Хромомеры организованы в виде прерывистой линейной структуры вдоль конденсированных хромосом (пахитеновых хромосом) на профазной стадии мейоз.[2] Линейный паттерн хромомеров связан с расположением генов вдоль хромосомы.[2][3] Хромомеры содержат гены, а иногда и кластеры генов в своей структуре.[3] Агрегаты хромомеров известны как хромонемы.[4]

Связные белки SMC3 и hRAD21 (играет роль в сестринская хроматида сплоченность ) находятся в хромомерах при высоких концентрациях и поддерживают правильную структуру хромомеров. Белок XCAP-D2 также присутствует в высоких концентрациях в хромомере и действует как конденсин компонент. Высокая концентрация тандем повторяет из гетерохроматин белок HP1β накапливается внутри хромомера. В областях, где петли прикрепляются к хромомерам, наблюдается гиперацетилирование из гистон 4. Дополнительное ацетилирование освобождает хроматин от конденсированной формы, делая его более доступным для белков, участвующих в транскрипция.[2]

Функции

Хромомеры известны как структурная субъединица хромосомы. Расположение хромомерной структуры может помочь в контроле экспрессии генов.[3]

Карты хромомеров могут быть составлены для использования в генетических и эволюционных исследованиях. Хромомерные карты можно использовать для определения точного положения генов на хромосоме. Хромомерные карты можно использовать для анализа хромосомных аберраций и поиска корреляций между аберрациями и их влиянием на гены вблизи контрольных точек.[3]

Хромосомы и хромомеры ламповых щеток

Хромомеры проявляют разные свойства и поведение, когда они связаны с ламповая щетка хромосомы. Хотя они обнаруживаются по всей хромосоме ламповой щетки, они не организованы в четкую структуру, как в нормальных хромосомах пахитен мейоза.[2][5] Две сестринские хроматиды хромосомы ламповой щетки полностью разделяются, образуя боковые петли, которые отходят от хромомеров и действуют как комплексы транскрипции. Боковые петли - это области, в которых хромосомы транскрипционно активны.[2][5] Петли определяют, где будет располагаться хромомер. Хромомер - это организация участков нетранскрибируемого хроматина. Эти участки хроматина, которые не были расшифрованы, расположены на концах петель, которые были образованы сестринскими хроматидами хромосомы ламповой щетки.[2] Каждая хромомера может иметь до нескольких пар петель от хромосом ламповой щетки, происходящих от нее, а также микропетли, которые не могут быть обнаружены с помощью оптический микроскоп.[6]

Хромомеры хромосом типа ламповых щеток действуют как структурные единицы и не считаются генетическими единицами, участвующими в транскрипции. Организация хромосомы на хромомерные единицы происходит почти одновременно с началом транскрипции.[2] Петлевые структуры, отходящие от хромомеров, поддерживаются высоким уровнем транскрипционной активности и структурными белками хромосомы. Хроматин в хромомере удерживается на своем месте с помощью различных модификаций гистонов и эпигенетические маркеры.[5]

Метил-CpG-связывающий белок 2 (MeCP2) - это белок, который связывается с метилированной ДНК. Было обнаружено, что MeCP2 наиболее прочно ассоциируется с транскрипционно неактивными доменами хромомеров. Паттерны связывания MeCP2 с доменами хромомеров пропорциональны плотности хромомерной ДНК, обнаруженной на хромосоме. Связывание MeCP2 с хромомерными областями представляет собой области хроматина, которые очень динамичны на хромосоме ламповой щетки.[6]

Рекомендации

  1. ^ Мосби (2016-04-29). Медицинский словарь Мосби - электронная книга. Elsevier Health Sciences. С. 362–. ISBN  978-0-323-41426-5.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я Макгрегор, Герберт (7 сентября 2012 г.). "Возвращение к хромомерам". Хромосомные исследования. 20 (8): 911–924. Дои:10.1007 / s10577-012-9310-3. PMID  22956230. Получено 2015-09-24.
  3. ^ а б c d Джадд, Берк (сентябрь 1998 г.). «Гены и хромомеры: головоломка в трех измерениях». Генетика. 150 (1): 1–9. ЧВК  1460313. PMID  9725825. Получено 2015-10-16.
  4. ^ Шеваль Е.В., Прусов А.Н., Киреев И.И., Фаис Д., Поляков В.Ю. (2002). «Организация структур хроматина более высокого уровня (хромомера, хромонема и блок хроматина) исследована с использованием индуцированной видимым светом фотостабилизации хроматина». Cell Biol. Int. 26 (7): 579–91. Дои:10.1006 / cbir.2002.0879. PMID  12127937.
  5. ^ а б c Гагинская Е., Куликова Т., Красикова А. (2009). «Хромосомы птичьей ламповой щетки: мощный инструмент для исследования экспрессии генома». Cytogenet. Genome Res. 124 (3–4): 251–67. Дои:10.1159/000218130. PMID  19556778.
  6. ^ а б Морган, Гарри (декабрь 2012 г.). «Ассоциация модифицированных цитозинов и метилированного ДНК-связывающего белка MeCP2 с отличительными структурными доменами хроматина ламповых щеток». Хромосомные исследования. 20 (8): 925–42. Дои:10.1007 / s10577-012-9324-х. ЧВК  3565088. PMID  23149574.

внешняя ссылка