Diferença entre heterocromatina constitutiva e facultativa

Diferença de chave - constitutiva versus facultativa Heterocromatina
 

Os cromossomos são estruturas condensadas compostas por ácidos nucleicos desoxirribose (DNA). É uma estrutura bem organizada, e a unidade básica da embalagem do DNA é o nucleossomo. A embalagem do DNA no cromossomo envolve muitas etapas. Quando os cromossomos são observados ao microscópio após a coloração, regiões diferentes podem ser observadas, como regiões manchadas de escuro e regiões levemente manchadas. As regiões manchadas de escuro são conhecidas como heterocromatina e são as regiões que possuem DNA densamente compactado. As regiões levemente manchadas são conhecidas como Euchromatin, e são as regiões que possuem DNA fracamente compactado. A heterocromatina pode ainda ser classificada como heterocromatina constitutiva e heterocromatina facultativa. A heterocromatina constitutiva refere-se às regiões do DNA no cromossomo encontradas ao longo do ciclo celular. Eles são encontrados principalmente perto das regiões peri-centroméricas e teloméricas do cromossomo. Heterocromatina facultativa são regiões do DNA nas quais os genes são silenciados por modificações. Portanto, eles são ativados apenas sob certas condições e não são encontrados em toda a célula. o diferença chave entre heterocromatina constitutiva e facultativa é a funcionalidade dos dois tipos. A heterocromatina constitutiva está presente durante todo o ciclo celular e não codifica proteínas, enquanto a heterocromatina facultativa se refere a regiões de DNA silenciadas do cromossomo que são ativadas sob condições específicas.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é heterocromatina constitutiva
3. O que é heterocromatina facultativa
4. Semelhanças entre heterocromatina constitutiva e facultativa
5. Comparação lado a lado - heterocromatina constitutiva versus facultativa em forma de tabela
6. Resumo

O que é heterocromatina constitutiva?

A heterocromatina constitutiva refere-se às regiões condensadas do DNA manchadas de escuro que são encontradas em todo o cromossomo dos eucariotos. Eles são encontrados nas regiões peri-centroméricas e teloméricas do cromossomo. As regiões constitutivas da heterocromatina são visualizadas usando a técnica de bandagem C. Sob o microscópio, a heterocromatina constitutiva parece apresentar manchas muito escuras.

A composição da heterocromatina constitutiva é baseada principalmente no alto número de cópias de repetições em tandem. Essas repetições em tandem podem ser DNA de satélite, DNA de minissatélites ou DNA de microssatélites. Essas regiões são altamente repetitivas e polimórficas. Portanto, atualmente, eles são usados ​​como marcadores nas impressões digitais do DNA e nos testes de paternidade.

A principal função da heterocromatina constitutiva é observada durante o processo de divisão celular, onde se prevê que a heterocromatina constitutiva seja necessária para a segregação das cromátides irmãs. Também é útil no bom funcionamento e formação do centrômero.

Embora o DNA telomérico e centromérico sejam compostos de heterocromatina constitutiva, o DNA telomérico e centromérico não é conservado em todo o genoma. Seqüências centroméricas não são conservadas em muitas espécies, mas acredita-se que as seqüências teloméricas sejam mais conservadas entre as espécies. Ambas as regiões não contêm genes, mas são importantes, pois desempenham um papel estrutural proeminente.

Figura 01: Heterocromatina constitutiva - bandagem C

A replicação da heterocromatina constitutiva ocorre durante a fase S tardia. Modificações de histonas são feitas para formar a heterocromatina constitutiva, onde as modificações mais comuns incluem - hipoacetilação de histonas, metilação de histonas H3-Lys9 (H3K9) e metilação de citosina. Essas modificações são herdáveis, portanto, se enquadram no amplo tópico da epigenética. Mutações genéticas podem levar a defeitos nas regiões constitutivas da heterocromatina, levando a diferentes complicações genéticas (Síndrome de Robert)

O que é heterocromatina facultativa?

As regiões facultativas da heterocromatina são as regiões do DNA que não são encontradas em todo o cromossomo e, portanto, não são consistentes entre as diferentes espécies. Esse código de DNA para genes que são expressos mal.

As heterocromatinas facultativas são genes silenciados que são expressos sob condições específicas. Essas condições incluem;

• Temporal (por exemplo, estados de desenvolvimento ou estágios específicos do ciclo celular)
• Espacial (por exemplo, a localização nuclear muda do centro para a periferia ou vice-versa devido a fatores / sinais exógenos)
• Parental / hereditária (por exemplo, expressão gênica mono-paralela)

Os genes são silenciados por processos de modulação da cromatina. O exemplo clássico de modificação facultativa da heterocromatina é a inativação do cromossomo X em mulheres, onde um conjunto do cromossomo X é inativado para que a composição genética do cromossomo X em homens e mulheres seja equilibrada.

Figura 02: Heterocromatina

A heterocromatina facultativa tem uma grande possibilidade de ser convertida em regiões de eucromatina; assim, durante a técnica de coloração da banda C, a heterocromatina facultativa não é manchada de escuro em comparação com a heterocromatina constitutiva.

Quais são as semelhanças entre heterocromatina constitutiva e facultativa?

• Os tipos de heterocromatina constitutiva e facultativa são compostos de regiões de DNA.
• Os tipos de heterocromatina constitutiva e facultativa são regiões altamente condensadas do DNA.
• Os tipos de heterocromatina constitutiva e facultativa podem ser distinguidos pela coloração da banda C.
• Os tipos de heterocromatina constitutiva e facultativa são regulados por fatores epigenéticos.

Qual é a diferença entre heterocromatina constitutiva e facultativa?

Heterocromatina constitutiva vs facultativa
Heterocromatina constitutiva refere-se às regiões do DNA no cromossomo encontradas ao longo do ciclo celular.	Heterocromatina facultativa são regiões do DNA nas quais os genes são silenciados por modificações. Portanto, eles são ativados apenas sob certas condições e não são encontrados em toda a célula.
Tipos de Sequências
Sequências de satélite, minissatélites e microssatélites são tipos de heterocromatina constitutiva.	Elementos nucleares longos e intercalados são um tipo de heterocromatina facultativa.
Capacidade de Expressar
A heterocromatina constitutiva é incapaz de expressar os genes.	A heterocromatina facultativa pode ser expressa.
Coloração de bandas C
Bandas constitutivas de heterocromatina manchadas na cor escura.	As bandas facultativas de heterocromatina não mancha / coloram com uma cor clara.
Polimorfismos
Presente entre a heterocromatina constitutiva.	Ausente na heterocromatina facultativa.

Sumário - Constitutivo vs Facultativo Heterocromatina

Heterocromatina e Euchromatin são os dois principais padrões de bandas observados na coloração da banda C. A heterocromatina aparece manchada de escuro por serem altamente condensadas. As regiões constitutivas e facultativas da heterocromatina são as principais divisões da heterocromatina. As regiões consistentes encontradas ao longo do ciclo celular, que são estruturalmente importantes, são chamadas de heterocromatina constitutiva. As regiões de DNA silenciadas que eventualmente são convertidas em regiões de eucromatina são chamadas de heterocromatina facultativa. Eles são expressos apenas sob certas condições. Esta é a diferença entre heterocromatina constitutiva e facultativa.

Referência:

1.Patrick Trojer e Danny Reinberg. "Heterocromatina facultativa: existe uma assinatura molecular distinta?" Cell Molecular, Cell Press, 11 de outubro de 2007. Disponível aqui
2. Saksouk, Nehmé, et al. "Formação e transcrição constitutiva de heterocromatina em mamíferos." Epigenética e Cromatina, BioMed Central, 2015. Disponível aqui

Cortesia da imagem:

1.'C-banding'By Rcann3 - Trabalho próprio, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 
2.'Sha-Boyer-Fig1-CCBy3.0 '(CC BY 3.0) via Commons Wikimedia