Diferència clau: heterocromatina constitutiva vs facultativa
Els cromosomes són estructures condensades formades per àcids nucleics desoxirribosa (ADN). És una estructura ben organitzada i la unitat bàsica de l'embalatge de l'ADN és el nucleosoma. L'empaquetament de l'ADN al cromosoma implica molts passos. Quan s'observen els cromosomes al microscopi després de la tinció, es poden observar diferents regions, com ara regions amb taques fosques i regions lleugerament tacades. Les regions amb taques fosques es coneixen com a heterocromatina i són les regions que tenen ADN densament empaquetat. Les regions lleugerament tacades es coneixen com a eucromatina i són les regions que tenen l'ADN fluix. L'heterocromatina es pot classificar com a heterocromatina constitutiva i heterocromatina facultativa. L'heterocromatina constitutiva fa referència a les regions d'ADN del cromosoma que es troben al llarg del cicle cel·lular. Es troben principalment a prop de les regions pericentromèriques i les regions telomèriques del cromosoma. L'heterocromatina facultativa és regions de l'ADN en les quals els gens es silencien mitjançant modificacions. Per tant, només s'activen en determinades condicions i no es troben a tota la cèl·lula. La diferència clau entre l'heterocromatina constitutiva i facultativa és la funcionalitat dels dos tipus. L'heterocromatina constitutiva està present durant tot el cicle cel·lular i no codifica proteïnes, mentre que l'heterocromatina facultativa fa referència a regions d'ADN silenciades del cromosoma que s'activen en condicions específiques..
Què és l'heterocromatina constitutiva?
L'heterocromatina constitutiva es refereix a les regions condensades de l'ADN tenyides de color fosc que es troben al llarg del cromosoma dels eucariotes. Es troben a les regions pericentromèrica i telomèrica del cromosoma. Les regions constitutives d'heterocromatina es visualitzen mitjançant la tècnica de bandes C. Al microscopi, l'heterocromatina constitutiva sembla estar molt tenyida de foscor.
La composició de l'heterocromatina constitutiva es basa principalment en l'elevat nombre de còpies de repeticions en tàndem. Aquestes repeticions en tàndem poden ser DNA satèl·lit, DNA minisatèl·lit o DNA microsatèl·lit. Aquestes regions són molt repetitives i polimòrfiques. Per tant, actualment, s'utilitzen com a marcadors en les empremtes digitals d'ADN i les proves de paternitat.
La funció principal de l'heterocromatina constitutiva s'observa durant el procés de divisió cel·lular, on es preveu que l'heterocromatina constitutiva és necessària per a la segregació de les cromàtides germanes. També és útil per al bon funcionament i formació del centròmer.
Tot i que tant l'ADN centromèric com el telomèric estan formats per heterocromatina constitutiva, tant l'ADN centromèric com el telomèric no es conserven a tot el genoma. Les seqüències centromèriques no es conserven en moltes espècies, però es creu que les seqüències telomèriques es conserven més entre les espècies. Les dues regions no contenen gens, però són importants ja que tenen un paper estructural destacat.
Figura 01: Heterocromatina constitutiva – bandes C
La replicació de l'heterocromatina constitutiva té lloc durant la fase S tardana. Les modificacions d'histona es fan per formar l'heterocromatina constitutiva, on les modificacions més comunes inclouen: la hipoacetilació d'histona, la metilació de la histona H3-Lys9 (H3K9) i la metilació de la citosina. Aquestes modificacions són heretables, per tant, entren en el tema ampli de l'epigenètica. Les mutacions genètiques poden provocar defectes a les regions constitutives d'heterocromatina que condueixen a diferents complicacions genètiques (síndrome de Robert)
Què és l'heterocromatina facultativa?
Les regions facultatives d'heterocromatina són les regions d'ADN que no es troben a tot el cromosoma i, per tant, no són coherents entre les diferents espècies. Aquest ADN codifica per a gens que s'expressen malament.
Les heterocromatines facultatives són gens silenciats que s'expressen en condicions específiques. Aquestes condicions inclouen;
- Temporal (p. ex., estats de desenvolupament o etapes específiques del cicle cel·lular)
- Espacial (p. ex., la localització nuclear canvia del centre a la perifèria o viceversa a causa de factors/senyals exògens)
- Paternitat/heretable (p. ex., expressió gènica monoal·lèlica)
Els gens es silencien mitjançant processos de modulació de la cromatina. L'exemple clàssic de modificació facultativa de l'heterocromatina és la inactivació del cromosoma X en les dones, on un conjunt del cromosoma X s'inactiva perquè la composició genètica del cromosoma X en homes i dones estigui equilibrada.
Figura 02: Heterocromatina
L'heterocromatina facultativa té una gran possibilitat de convertir-se en regions d'eucromatina; per tant, durant la tècnica de tinció de bandes C, l'heterocromatina facultativa no es tenyeix fosc en comparació amb l'heterocromatina constitutiva.
Quines similituds hi ha entre l'heterocromatina constitutiva i la facultativa?
- Tant els tipus d'heterocromatina constitutiva com facultativa estan compostes per regions d'ADN.
- Tant els tipus d'heterocromatina constitutiva com facultativa són regions molt condensades de l'ADN.
- Els tipus d'heterocromatina constitutiva i facultativa es poden distingir mitjançant la tinció de bandes C.
- Tant els tipus d'heterocromatina constitutiva com facultativa estan regulades per factors epigenètics.
Quina diferència hi ha entre l'heterocromatina constitutiva i la facultativa?
Heterocromatina constitutiva vs facultativa |
|
| L'heterocromatina constitutiva fa referència a les regions d'ADN del cromosoma que es troben al llarg del cicle cel·lular. | L'heterocromatina facultativa és regions de l'ADN en què els gens es silencien mitjançant modificacions. Per tant, només s'activen en determinades condicions i no es troben a tota la cel·la. |
| Tipus de seqüències | |
| Les seqüències de satèl·lit, minisatèl·lit i microsatèl·lit són tipus d'heterocromatina constitutiva. | Els elements nuclears llargs intercalats són un tipus d'heterocromatina facultativa. |
| Capacitat d'expressar | |
| L'heterocromatina constitutiva no pot expressar els gens. | La heterocromatina facultativa es pot expressar. |
| Tinció de bandes C | |
| Les bandes d'heterocromatina constitutives es taquen de color fosc. | Les bandes facultatives d'heterocromatina no taquen ni taquen amb un color clar. |
| Polimorfismes | |
| Present entre l'heterocromatina constitutiva. | Absent en heterocromatina facultativa. |
Resum – Heterocromatina constitutiva vs facultativa
Heterocromatina i eucromatina són els dos patrons de bandes principals observats sota la tinció de banda C. L'heterocromatina sembla tacada fosca, ja que estan molt condensades. Les regions d'heterocromatina constitutives i facultatives són les principals divisions de l'heterocromatina. Les regions consistents que es troben al llarg del cicle cel·lular, que són estructuralment importants, s'anomenen heterocromatina constitutiva. Les regions d'ADN silenciades que finalment es converteixen en regions d'eucromatina s'anomenen heterocromatina facultativa. S'expressen només en determinades condicions. Aquesta és la diferència entre heterocromatina constitutiva i facultativa.
