Diferença chave – Heterocromatina constitutiva vs facultativa
Cromossomos são estruturas condensadas compostas de ácidos nucléicos desoxirribose (DNA). É uma estrutura bem organizada, e a unidade básica do empacotamento do DNA é o nucleossomo. O empacotamento do DNA no cromossomo envolve muitas etapas. Quando os cromossomos são observados ao microscópio após a coloração, diferentes regiões podem ser observadas, como regiões escuras e regiões levemente coradas. As regiões de coloração escura são conhecidas como Heterocromatina e são as regiões que possuem DNA densamente empacotado. As regiões levemente coradas são conhecidas como eucromatina, e são as regiões que possuem DNA empacotado de maneira frouxa. 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 regiões 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. A principal diferença entre heterocromatina constitutiva e facultativa é a funcionalidade dos dois tipos. A heterocromatina constitutiva está presente em todo o ciclo celular e não codifica proteínas, enquanto a heterocromatina facultativa refere-se a regiões de DNA silenciadas do cromossomo que são ativadas sob condições específicas.
O que é Heterocromatina Constitutiva?
Heterocromatina constitutiva refere-se às regiões condensadas de DNA coradas escuras que são encontradas em todo o cromossomo dos eucariotos. Eles são encontrados nas regiões pericentromérica e telomérica do cromossomo. As regiões constitutivas de heterocromatina são visualizadas usando a técnica de banda C. Sob o microscópio, a heterocromatina constitutiva parece muito escura.
A composição da heterocromatina constitutiva é baseada principalmente no alto número de cópias de repetições em tandem. Essas repetições em tandem podem ser DNA satélite, DNA minissatélite ou DNA microssatélite. Essas regiões são altamente repetitivas e polimórficas. Portanto, atualmente, eles são usados como marcadores em impressões digitais de DNA e 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 tanto o DNA centromérico quanto o telomérico sejam compostos de heterocromatina constitutiva, tanto o DNA centromérico quanto o telomérico não são conservados em todo o genoma. As sequências centroméricas não são conservadas em muitas espécies, mas acredita-se que as sequências 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 – Banda C
A replicação da heterocromatina constitutiva ocorre durante a fase S tardia. As modificações de histonas são feitas para formar a heterocromatina constitutiva, onde as modificações mais comuns incluem – hipoacetilação de histona, metilação de histona H3-Lys9 (H3K9) e metilação de citosina. Essas modificações são hereditárias, 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?
Regiões de heterocromatina facultativas são as regiões de DNA que não são encontradas em todo o cromossomo e, portanto, não são consistentes entre as diferentes espécies. Este código de DNA para genes que são mal expressos.
As heterocromatinas facultativas são genes silenciados que se expressam 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/hereditário (por exemplo, expressão gênica monoalélica)
Os genes são silenciados por processos de modulação da cromatina. O exemplo clássico de modificação da heterocromatina facultativa 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 alta possibilidade de ser convertida em regiões de eucromatina; assim, durante a técnica de coloração por banda C, a heterocromatina facultativa não fica escura 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?
Constitutiva vs Heterocromatina Facultativa |
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| Heterocromatina constitutiva refere-se às regiões do DNA no cromossomo encontradas ao longo do ciclo celular. | Heterocromatina facultativa são regiões do DNA em que 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 satélites, minissatélites e microssatélites são tipos de heterocromatina constitutiva. | Elementos nucleares longos intercalados são um tipo de heterocromatina facultativa. |
| Capacidade de Expressão | |
| A heterocromatina constitutiva é incapaz de expressar os genes. | Heterocromatina facultativa pode ser expressa. |
| Coloração de Banda C | |
| As bandas de heterocromatina constitutiva se coram na cor escura. | As bandas de heterocromatina facultativa não se coram/coram com uma cor clara. |
| Polimorfismos | |
| Presente entre as heterocromatinas constitutivas. | Ausente em heterocromatina facultativa. |
Resumo – Heterocromatina Constitutiva vs Facultativa
Heterocromatina e Eucromatina são os dois principais padrões de banda observados sob a coloração da banda C. A heterocromatina aparece com coloração escura, pois são altamente condensadas. As regiões de heterocromatina constitutiva e facultativa 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 são eventualmente 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.
