Tofauti Muhimu – Constitutive vs Facultative Heterochromatin
Khromosome ni miundo iliyofupishwa inayojumuisha asidi nucleic ya Deoxyribose (DNA). Ni muundo uliopangwa vizuri, na kitengo cha msingi cha ufungaji wa DNA ni nucleosome. Ufungaji wa DNA kwenye kromosomu unahusisha hatua nyingi. Wakati kromosomu zinazingatiwa kwa darubini baada ya kutia madoa, maeneo tofauti yanaweza kuzingatiwa kama vile maeneo yenye madoa meusi na maeneo yenye madoa mepesi. Maeneo yenye madoa meusi yanajulikana kama Heterochromatin, na ni maeneo ambayo yana DNA iliyojaa sana. Maeneo yenye madoa mepesi yanajulikana kama Euchromatin, na ni maeneo ambayo yana DNA iliyojaa kwa urahisi. Heterochromatin inaweza kuainishwa zaidi kama Heterochromatin ya Msingi na heterochromatin ya kitivo. Heterokromatini ya msingi inarejelea sehemu za DNA katika kromosomu inayopatikana katika mzunguko wa seli. Wao hupatikana hasa karibu na maeneo ya peri-centromeri na maeneo ya telomeri ya kromosomu. Facultative heterochromatin ni maeneo ya DNA ambayo jeni hunyamazishwa na marekebisho. Kwa hiyo, huwashwa tu chini ya hali fulani na haipatikani katika seli nzima. Tofauti kuu kati ya heterochromatin ya msingi na ya kitivo ni utendakazi wa aina hizi mbili. Heterokromatini ya msingi inapatikana katika mzunguko mzima wa seli na haina msimbo wa protini, ilhali heterokromatini ya kiakili inarejelea sehemu za DNA zilizonyamazishwa za kromosomu ambazo huwashwa chini ya hali mahususi.
Constitutive Heterochromatin ni nini?
Heterochromatin asilia inarejelea sehemu za DNA zenye madoa meusi ambayo hupatikana kote kwenye kromosomu ya yukariyoti. Zinapatikana katika maeneo ya peri-centromeric na telomeric ya kromosomu. Maeneo ya msingi ya heterokromatini yanaonyeshwa kwa kutumia mbinu ya ukanda wa C. Chini ya darubini, heterochromatin ya msingi inaonekana kuwa na madoa meusi sana.
Muundo wa heterochromatin msingi unategemea zaidi nakala ya juu ya marudio ya tandem. Marudio haya ya sanjari yanaweza kuwa DNA ya satelaiti, DNA ya satelaiti ndogo au DNA ndogo ya satelaiti. Mikoa hii inajirudia sana na ina aina nyingi. Kwa hivyo, kwa sasa, hutumiwa kama viashirio katika uchapaji vidole vya DNA na upimaji wa uzazi.
Jukumu kuu la heterochromatin bainishi huzingatiwa wakati wa mchakato wa mgawanyo wa seli, ambapo inatabiriwa kuwa heterokromatidi ya msingi inahitajika ili kutenganisha kromatidi dada. Pia ni muhimu katika utendakazi sahihi na uundaji wa centromere.
Ingawa DNA ya katikati na telomeric inaundwa na heterochromatin ya msingi, DNA ya katikati na telomeric haijahifadhiwa kote kwenye jenomu. Mifuatano ya katikati haihifadhiwi katika spishi nyingi, lakini mifuatano ya telomeri inadhaniwa kuwa imehifadhiwa zaidi kati ya spishi. Maeneo yote mawili hayana jeni lakini ni muhimu kwani yana jukumu kubwa la kimuundo.
Kielelezo 01: Constitutive Heterochromatin – C bendi
Uigaji wa heterochromatin ya msingi hufanyika wakati wa mwisho wa awamu ya S. Marekebisho ya histone hufanywa ili kuunda heterochromatin ya msingi, ambapo marekebisho ya kawaida ni pamoja na - histone hypoacetylation, histone H3-Ls9 methylation (H3K9), na cytosine methylation. Marekebisho haya yanaweza kurithiwa kwa hivyo, yanaanguka chini ya mada pana ya epigenetics. Mabadiliko ya kijeni yanaweza kusababisha kasoro katika maeneo ya msingi ya heterokromatini na kusababisha matatizo tofauti ya kijeni (Robert’s Syndrome)
Facultative Heterochromatin ni nini?
Maeneo ya heterochromatin ya facultative ni sehemu za DNA ambazo hazipatikani kote kwenye kromosomu, na kwa hivyo, haziwiani kati ya spishi tofauti. Msimbo huu wa DNA wa jeni ambazo hazijaonyeshwa vizuri.
Heterokromatini tangulizi ni jeni zilizonyamazishwa ambazo huonyeshwa chini ya hali mahususi. Masharti haya ni pamoja na;
- Ya Muda (k.m., hali ya ukuaji au hatua mahususi za mzunguko wa seli)
- Ya anga (k.m., ujanibishaji wa nyuklia hubadilika kutoka katikati hadi pembezoni au kinyume chake kutokana na sababu/ishara za nje)
- Ya mzazi/ya kurithi (k.m., usemi wa jeni moja)
Jeni huzimwa kwa michakato ya urekebishaji wa kromatini. Mfano wa kawaida wa urekebishaji wa heterokromatini ni ulemavu wa kromosomu ya X kwa wanawake, ambapo seti moja ya kromosomu ya X imezimwa ili muundo wa kijeni wa kromosomu ya X katika wanaume na wanawake uwe sawia.
Kielelezo 02: Heterochromatin
Facultative heterochromatin ina uwezekano mkubwa wa kubadilishwa kuwa maeneo ya euchromatin; kwa hivyo, wakati wa mbinu ya uwekaji madoa ya ukanda wa C, heterochromatin tangulizi haijatiwa giza kwa kulinganisha na heterochromatin ya msingi.
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya Heterochromatin ya Constitutive na Facultative?
- Aina zote mbili za Heterochromatin ya Constitutive na Facultative zinaundwa na maeneo ya DNA.
- Aina zote mbili za Constitutive na Facultative Heterochromatin ni sehemu zilizofupishwa sana za DNA.
- Aina zote mbili za Heterochromatin ya Kimsingi na Kitivo zinaweza kutofautishwa kwa uwekaji wa ukanda wa C.
- Aina zote mbili za Heterochromatin ya Constitutive na Facultative hudhibitiwa na sababu za epijenetiki.
Kuna tofauti gani kati ya Heterochromatin ya Constitutive na Facultative?
Constitutive vs Facultative Heterochromatin |
|
| Heterochromatin asilia inarejelea sehemu za DNA katika kromosomu inayopatikana katika mzunguko wa seli. | Facultative heterochromatin ni sehemu za DNA ambamo jeni huzimwa kwa marekebisho. Kwa hivyo, huwashwa tu chini ya hali fulani na hazipatikani kwenye seli nzima. |
| Aina za Mifuatano | |
| Mifuatano ya setilaiti, setilaiti ndogo na satelaiti ndogo ni aina za heterokromatini ya msingi. | Vipengee vya nyuklia vilivyochanganyikana kwa muda mrefu ni aina ya heterochromatin tangulizi. |
| Uwezo wa Kueleza | |
| Heterochromatin ya msingi haiwezi kueleza jeni. | Facultative heterochromatin inaweza kuonyeshwa. |
| Uwekaji Madoa wa Bendi | |
| Bendi za msingi za heterochromatin hutia doa katika rangi nyeusi. | Bendi tangulizi za heterochromatin hazichafui au kuchafua kwa rangi nyepesi. |
| Polimorphisms | |
| Inapatikana kati ya heterochromatin ya msingi. | Haipo katika facultative heterochromatin. |
Muhtasari – Constitutive vs Facultative Heterochromatin
Heterochromatin na Euchromatin ni mifumo miwili mikuu ya bendi inayozingatiwa chini ya uwekaji madoa wa bendi ya C. Heterochromatin inaonekana kuwa na madoa meusi kwa kuwa yamefupishwa sana. Mikoa ya heterochromatin ya Constitutive na Facultative ni mgawanyiko mkuu wa heterochromatin. Maeneo thabiti yanayopatikana katika mzunguko mzima wa seli, ambayo ni muhimu kimuundo, yanajulikana kama heterochromatin ya msingi. Sehemu za DNA zilizonyamazishwa ambazo hatimaye hubadilishwa kuwa kanda za euchromatin hurejelewa kama facultative heterochromatin. Wao huonyeshwa tu chini ya hali fulani. Hii ndio tofauti kati ya heterochromatin ya kihafidhina na facultative.
