Компактизация генетического материала

Генетический материал клетки представлен хроматином в интерфазном ядре и хромосомами во время деления. Хроматин является неконденсированной и деспирализованной формой хромосом. В зависимости от способности связываться с основными красителями, хроматин бывает двух типов: эухроматин и гетерохроматин (Табл. 4).

Эухроматинпредставляет собой слабо конденсированные и функционально активные области хроматина. В них расположены структурные гены и активно происходит транскрипция. Таким образом, эухроматиновые участки отвечают за специфическую экспрессию генетической информации, контроль основных жизненных процессов через экспрессию генов «house keeping». Количество эухроматина может варьировать от клетки к клетке, благодаря дифференциальной экспрессии генов в разных тканях или в разные периоды онтогенеза.

Таблица 4. Характеристика различных типов хроматина

Гетерохроматинпредставлен сильно конденсированными участками хроматина, которые не транскрибируются и, таким образом, являются неактивными с генетической точки зрения. Различают два типа гетерохроматина: конститутивный и факультативный.

Конститутивный гетерохроматинсодержит только повторяющиеся последовательности ДНК (сателлитную ДНК), которые не транскрибируются.

Являясь неактивными с генетической точки зрения, эти последовательности имеют, тем не менее, ряд важных функций. Так, они обеспечивают индивидуальность хромосом (теломерные последовательности), разграничение и функционально упорядоченное расположение кодирующих последовательностей, участвуют в регуляции митоза и мейоза (центромеры). Расположение участков конститутивного гетерохроматина в гомологичных хромосомах является идентичным и, как правило, одинаково в разных клетках.

Факультативный гетерохроматинсодержит кодирующие последовательности в неактивном состоянии, функция и активность которых зависят от периода онтогенеза, типа ткани или пола. При определенных условиях факультативный гетерохроматин может деконденсироваться и превращаться в эухроматин. Факультативный аутосомальный гетерохроматин участвует в непрямой регуляции экспрессии генов, которые активируются в зависимости от типа ткани или возраста. Факультативный гетерохроматин половых хромосом делится на:

- половой хроматин X - представляет собой хромосому X, инактивированную путем гетерохроматизации в соматических клетках с двумя хромосомами X; инактивация хромосомы X происходит случайным образом, независимо от ее материнского или отцовского происхождения; таким образом, в клетках с кариотипом 46,ХХ одна из хромосом X является активной (деконденсированная, в виде эухроматина), а другая - неактивная (конденсированная в виде гетерохроматина);