Тонкая структура эукариотической хромосомы - Eukaryotic chromosome fine structure

Тонкая структура эукариотической хромосомы относится к структуре последовательностей для эукариотический хромосомы. Некоторые точные последовательности включены более чем в один класс, поэтому приведенная классификация не предназначена для разделения.

Хромосомные характеристики

Некоторые последовательности необходимы для правильного функционирования хромосомы:

  • Центромера: Используется во время деления клеток в качестве точки прикрепления волокон веретена.
  • Теломер: Используется для поддержания целостности хромосом за счет перекрытия концов линейных хромосом. Этот регион является микроспутник, но его функция более специфична, чем простой тандемный повтор.

Во всем эукариотическом царстве общая структура концов хромосом сохраняется и характеризуется теломерный тракт - серия коротких G-rich повторов. За этим следует обширная субтеломерная область, состоящая из повторов разного типа и длины - последовательности, связанные с теломерами (TAS).[1] Эти области обычно имеют низкую плотность генов, низкую транскрипцию, низкую рекомбинацию, позднюю репликацию, участвуют в защите конца от деградации и сквозных слияний и в завершении репликации. Субтеломерные повторы могут спасать концы хромосом, когда теломераза не работает, защищать субтеломерные гены от транскрипционного молчания и защищать геном от вредных перестроек из-за эктопической рекомбинации. Они также могут быть задействованы в наполнителях для увеличения размера хромосом до некоторого минимального порогового уровня, необходимого для стабильности хромосом; действуют как барьеры против подавления транскрипции; обеспечить место для адаптивной амплификации генов; и участвовать во вторичном механизме поддержания теломер посредством рекомбинации, когда активность теломеразы отсутствует.

Структурные последовательности

Другие последовательности используются при репликации или во время взаимодействия с физической структурой хромосомы.

Гены, кодирующие белок

Области генома с генами, кодирующими белок, включают несколько элементов:

  • Усилитель регионы (обычно до нескольких тысяч пар оснований перед транскрипцией).
  • Промоутер области (обычно менее пары сотен пар оснований перед транскрипцией) включают такие элементы, как ТАТА и CAAT ящики, элементы GC и инициатор.
  • Экзоны являются частью транскрипта, который в конечном итоге будет доставлен в цитоплазму для перевода. При обсуждении гена с альтернативное сращивание, экзон - это часть транскрипта, которая может быть переведена при правильных условиях сплайсинга. Экзоны можно разделить на три части
    • Кодирующая область - это часть мРНК, которая в конечном итоге будет транслироваться.
    • Непереведенный регион в восходящем направлении (5 'UTR ) может выполнять несколько функций, включая транспорт мРНК и инициацию трансляции (в том числе, части Последовательность Козака ). Они никогда не транслируются в белок (за исключением различных мутаций).
    • Область 3 'ниже стоп-кодона разделена на две части:
      • 3 'UTR никогда не транслируется, но служит для повышения стабильности мРНК. Это также место для прикрепления поли-А хвост. Поли-A-хвост используется для инициации трансляции и, по-видимому, также влияет на долгосрочную стабильность (старение) мРНК.
      • Безымянный регион после поли-А хвост, но перед фактическим сайтом терминации транскрипции, сплайсируется во время транскрипции и поэтому не становится частью 3 'UTR. Его функция, если таковая имеется, неизвестна.
  • Интроны представляют собой промежуточные последовательности между экзонами, которые никогда не транслируются. Некоторые последовательности внутри интронов функционируют как miRNA, и есть даже некоторые случаи, когда маленькие гены полностью находятся в интроне большого гена. Для некоторых генов (например, антитело гены), участки внутреннего контроля находятся внутри интронов. Однако эти ситуации рассматриваются как исключения.

Гены, которые используются в качестве РНК

Многие участки ДНК транскрибируются с помощью РНК в качестве функциональной формы:

Другие РНК транскрибируются, а не транслируются, но имеют неоткрытые функции.

Повторяющиеся последовательности

Повторяющиеся последовательности бывают двух основных типов: уникальные последовательности, повторяющиеся в одной области; и повторяющиеся последовательности, которые разбросаны по всему геному.

Спутники

Спутники - это уникальные последовательности, которые тандемно повторяются в одной области. В зависимости от длины повтора они классифицируются как:

Перемежающиеся последовательности

Перемежающиеся последовательности являются несмежными повторами, последовательности которых разбросаны по геному. Их можно классифицировать по длине повтора как:

  • СИНУС: Короткие чередующиеся последовательности. Повторы обычно имеют длину в несколько сотен пар оснований. Эти последовательности составляют около 13% генома человека.[2] с конкретным Алу последовательность составляет около 10%.
  • ЛИНИЯ: Длинные чередующиеся последовательности. Повторы обычно имеют длину в несколько тысяч пар оснований. Эти последовательности составляют около 21% генома человека.[2]

Оба эти типа классифицируются как ретротранспозоны.

Ретротранспозоны

Ретротранспозоны представляют собой последовательности в ДНК, которые являются результатом ретротранспозиции РНК. LINE и SINE являются примерами, в которых последовательности повторяются, но есть неповторяющиеся последовательности, которые также могут быть ретротранспозонами.

Другие последовательности

Типичные эукариотические хромосомы содержат намного больше ДНК, чем классифицируется в категориях выше. ДНК может использоваться в качестве интервала или иметь другую пока неизвестную функцию. Или они могут быть просто случайными последовательностями, не имеющими значения.

Смотрите также

Рекомендации

Примечания

  1. ^ Pryde FE, Gorham HC, Louis EJ (1997) Конец хромосомы: все то же самое под их крышкой. Curr Opin Genet Dev 7 (6): 822-828
  2. ^ а б Пирс, Б.А. (2005). Генетика: концептуальный подход. Фримен. Стр. Решебника 311