eukromatin adalah bagian dari kromosom eukariotik yang terdiri dari kromatin ringan dikemas dan mengandung sebagian besar urutan gen coding dari banyak organisme genom.
Wilayah kromosom eukariotik ini dikaitkan dengan area aktif transkripsi, itulah sebabnya sangat penting bagi sel-sel suatu organisme. Ini terlihat jelas dalam sel yang tidak membelah, karena menjadi heterokromatin saat memadat atau memadatkan, satu langkah sebelum pembelahan sel mitosis dan / atau meiosis.
Euchromatin dapat diakses oleh mesin transkripsi (Sumber: Wenqiang Shi [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)
Jadi, eukromatin adalah salah satu dari dua jenis organisasi struktural kromatin, yang kedua adalah heterokromatin, yang bisa fakultatif atau konstitutif.
Indeks artikel
Struktur
Struktur eukromatin dapat digambarkan persis seperti struktur kromatin yang ditemukan di banyak buku teks, karena salah satu dari sedikit perbedaan antara heterokromatin dan heterokromatin adalah tingkat pemadatan atau kondensasi untai DNA + protein . .
kromatin
DNA organisme eukariotik ditemukan dalam nukleus, berhubungan erat dengan sejumlah besar protein. Di antara protein ini ada beberapa yang cukup penting, histon, yang bertanggung jawab untuk “mengatur” dan memadatkan untaian DNA kromosom, memungkinkan molekul besar ini untuk “masuk” dalam ruang yang begitu kecil dan mengendalikan ekspresi gen.
Setiap kromosom eukariotik terdiri dari satu untai DNA dan sejumlah besar protein histon. Struktur ini sangat dinamis, karena tingkat pemadatannya dimodifikasi tidak hanya tergantung pada kebutuhan transkripsi seluler, tetapi juga tergantung pada momen siklus sel dan beberapa sinyal lingkungan.
Perubahan dalam pemadatan kromatin mempengaruhi, dalam satu atau lain cara, tingkat ekspresi genetik (di beberapa daerah lebih dari yang lain), oleh karena itu sesuai dengan tingkat regulasi informasi epigenetik.
Histon memungkinkan untuk memperpendek panjang untaian DNA setiap kromosom hampir 50 kali lipat, yang sangat penting selama pembelahan sel, karena pemadatan kromatin memastikan pemisahan kromosom yang benar antara sel anak.
Oktamer histon
Molekul DNA kromosom eukariotik membungkus struktur “silinder” yang terdiri dari delapan protein histon: H2A, H2B, H3, dan H4. Inti oktamerik terdiri dari dua dimer H2A dan H2B dan tetramer protein H3 dan H4.
Histon adalah protein dasar, karena memiliki sejumlah besar residu asam amino bermuatan positif, seperti lisin dan arginin, misalnya. Muatan positif ini berinteraksi secara elektrostatik dengan muatan negatif molekul DNA, mendukung penyatuannya dengan inti protein.
Setiap oktamer histone melilit sekitar 146 pasangan basa, membentuk apa yang dikenal sebagai nukleosom. Kromatin terdiri dari nukleosom berurutan, dihubungkan bersama oleh sepotong pendek DNA dan protein penghubung atau penghubung histon yang disebut H1. Konfigurasi ini mengurangi panjang DNA sekitar 7 kali sehubungan dengan panjang awal.
Protein histon juga memiliki “ekor” asam amino yang menonjol dari nukleosom dan dapat mengalami modifikasi kovalen yang dapat memodifikasi tingkat pemadatan kromatin (pemadatan juga dipengaruhi oleh modifikasi kovalen DNA, seperti metilasi sitokin, yang mendukung pemadatan).
Bergantung pada waktu hidup setiap sel, untaian yang terdiri dari nukleosom dapat lebih kompak, membentuk struktur berserat yang dikenal sebagai “serat 30 nm”, yang memperpendek panjang molekul DNA sebanyak 7 kali.
Serat 30 nm ini dapat diatur di dalam inti dalam bentuk loop radial; Loop ini ditandai dengan menyimpan gen aktif transkripsi dan sesuai dengan eukromatin.
Eukromatin dan heterokromatin
Eukromatin dan heterokromatin adalah dua jenis organisasi kromatin. Heterokromatin adalah bagian kromosom yang paling padat atau “tertutup”; itu ditandai dengan tanda biokimia hipoasetilasi dan hipermetilasi (pada eukariota yang lebih tinggi metilasi residu 9 histon H3).
Terkait dengan heterokromatin adalah daerah genom transkripsi diam, daerah urutan berulang, dan daerah “vestigial” menyerang unsur transposable dan retrotransposon, untuk beberapa nama.
Organisasi kromatin dalam nukleus (Sumber: Sha, K. and Boyer, LA chromatin signature of pluripotent cells (31 Mei 2009), StemBook, ed. Stem Cell Research Community, StemBook, doi / 10.3824 / stembook. 1.45 .1, http://www.stembook.org [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] melalui Wikimedia Commons)
Heterokromatin menyusun daerah telomer dan sentromer kromosom, yang secara fungsional penting untuk perlindungan ujung struktur ini dan untuk pemisahan yang benar selama peristiwa pembelahan sel.
Selain itu, tergantung pada kebutuhan transkripsi sel, sebagian dari kromatin dapat mengalami heterokromatinisasi pada satu waktu dan melepaskan pemadatan ini pada waktu lain.
Eukromatin, sebaliknya, dicirikan oleh hiperasetilasi dan hipometilasi, lebih khusus oleh “tag” gugus asetil pada residu lisin 4 dari histon H3 dan H4.
Ini sesuai dengan daerah kromatin yang “lebih longgar” dan biasanya mewakili bagian yang paling aktif secara transkripsi, yaitu, di mana jumlah terbesar dari gen pengkode dikelompokkan.
Fungsi dari eukromatin
Eukromatin sangat melimpah di dalam inti sel ketika sel tidak membelah, yaitu ketika kromosom tidak memadat atau menunjukkan bentuk khasnya.
Mengingat bahwa bagian kromatin ini mengandung jumlah gen aktif transkripsi terbesar, eukromatin memiliki fungsi penting dalam perkembangan serta dalam metabolisme, fisiologi, dan pengaturan proses biologis vital yang melekat dalam sel.
Mengapa?
Karena gen “aktif” mengkode semua protein dan enzim yang diperlukan untuk melakukan semua proses metabolisme dan fisiologis sel.
Gen-gen yang tidak mengkode protein, tetapi juga aktif dari sudut pandang transkripsi, biasanya memiliki fungsi regulasi, yaitu mengkode molekul RNA kecil, untuk faktor transkripsi, RNA ribosom, dll.
Oleh karena itu, pengaturan proses transkripsi juga tergantung pada informasi yang terkandung dalam eukromatin, serta pengaturan proses yang terkait dengan pembelahan dan pertumbuhan sel.
Referensi
- Brooker, R., Widmaier, E., Graham, L., Stiling, P., Hasenkampf, C., Hunter, F.,… & Riggs, D. (2010). biologi .
- Eissenberg, J., Elgin, S. (2005) Heterochromatin dan Euchromatin. Ensiklopedia Ilmu Hayati. John Wiley & Sons, Ltd.
- Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Pengantar analisis genetik. Macmillan.
- Grunstein, M., Hecht, A., Fisher-Adams, G., Wan, J., Mann, RK, Strahl-Bolsinger, S., … & Gasser, S. (1995). Regulasi eukromatin dan heterokromatin oleh histon dalam ragi. J Cell Sci, 1995 (Suplemen 19), 29-36.
- Tamaru, H. (2010). Membatasi wilayah eukromatin / heterokromatin: jumonji melewati batas. Gen & perkembangan, 24 (14), 1465-1478.
