ユークロマチンは軽く詰め、クロマチンと多くの生物のゲノムのコーディング遺伝子配列の大部分を含むで構成されている真核生物の染色体の一部です。
真核生物の染色体のこの領域は、転写的に活性な領域に関連しているため、生物の細胞にとって非常に重要です。それは、有糸分裂および/または減数分裂の細胞分裂の前の段階である凝縮または圧縮時にヘテロクロマチンになるので、分裂していない細胞ではっきりと見える。
ユークロマチンは転写機構にアクセスできます（出典：Wenqiang Shiウィキメディア・コモンズ経由）
したがって、ユークロマチンは、クロマチンの2つのタイプの構造的組織のうちの1つであり、2番目はヘテロクロマチンであり、これは通性または構成的であり得る。
構造
ユークロマチンの構造は、多くの教科書に見られるクロマチンの構造とまったく同じように説明できます。後者とヘテロクロマチンのわずかな違いの1つは、DNA +タンパク質鎖の圧縮または凝縮のレベルだからです。
クロマチン
真核生物のDNAは核内にあり、多数のタンパク質と密接に関連しています。これらのタンパク質の中には、染色体DNA鎖を「組織化」および凝縮し、これらの大きな分子をそのような小さな空間に「進入」させ、遺伝子の発現を制御するヒストンという、かなり重要なものがあります。
真核生物の各染色体は、DNAの一本鎖と多数のヒストンタンパク質で構成されています。これらの構造は、細胞の転写の必要性だけでなく、細胞周期の瞬間やいくつかの環境信号にも依存して圧縮の程度が変更されるため、非常に動的です。
クロマチン圧縮の変化は、何らかの形で、遺伝子発現のレベルに影響を及ぼします（一部の領域では他の領域よりも大きく）、したがって、情報の後成的制御のレベルに対応します。
ヒストンは、各染色体のDNA鎖の長さをほぼ50倍短縮することを可能にします。これは、細胞分裂中に特に重要です。これは、クロマチンの圧縮により、娘細胞間で染色体が正しく分離されるためです。
ヒストンオクタマー
真核生物の染色体のDNA分子は、8つのヒストンタンパク質（H2A、H2B、H3、H4）で構成される「円筒」構造の周りに巻き付けられています。八量体核は、H2AとH2Bの2つの二量体とH3とH4タンパク質の四量体で構成されます。
ヒストンは、たとえばリジンやアルギニンなどの正に帯電したアミノ酸残基を多数持つため、基本的なタンパク質です。これらの正電荷はDNA分子の負電荷と静電的に相互作用し、タンパク質核との結合を促進します。
各ヒストンオクタマーは約146塩基対を巻き、ヌクレオソームとして知られているものを形成します。クロマチンは、連続したヌクレオソームで構成され、短いDNA片とH1と呼ばれるヒストンブリッジングまたはジャンクションタンパク質によって結合されています。この構成では、DNAの長さが最初の長さの7倍に短縮されます。
ヒストンタンパク質はまた、ヌクレオソームから突き出ており、クロマチンの圧縮のレベルを変更することができる共有結合修飾を受けることができるアミノ酸「尾」を持っています（圧縮は、DNAの共有結合修飾によっても影響を受けます、圧縮を促進するサイトカインのメチル化）。
各細胞の寿命に応じて、ヌクレオソームで構成される鎖はさらに密集し、「30 nmファイバー」と呼ばれる繊維構造を形成し、DNA分子の長さをさらに7倍短くします。
この30 nmファイバーは、放射状ループの形でコア内部に編成できます。これらのループは、転写活性遺伝子を宿すことを特徴とし、ユークロマチンに対応しています。
ユークロマチンとヘテロクロマチン
ユークロマチンとヘテロクロマチンは、クロマチン組織の2つのタイプです。ヘテロクロマチンは、染色体の最もコンパクトな、または「閉じた」部分です。これは、低アセチル化および高メチル化の生化学的特徴によって特徴付けられます（高等真核生物ではヒストンH3の残基9のメチル化）。
ヘテロクロマチンに関連するのは、いくつか例を挙げると、転写的にサイレントなゲノム領域、反復配列の領域、および侵入型転移因子とレトロトランスポゾンの「痕跡」領域です。
核におけるクロマチンの構成（出典：Sha、K.およびBoyer、LA）多能性細胞のクロマチン署名（2009年5月31日）、StemBook、編集：Stem Cell Research Community、StemBook、doi / 10.3824 / stembook。 1.45.1、http：//www.stembook.org（Wikimedia Commons経由）
ヘテロクロマチンは染色体のテロメアおよびセントロメア領域を構成します。これらは、これらの構造の末端の保護および細胞分裂イベント中のそれらの正しい分離に機能的に重要です。
さらに、細胞の転写の必要性に応じて、クロマチンの一部が一度にヘテロクロマチンとなり、この圧縮を別の時に解放する場合があります。
対照的に、ユークロマチンは、高アセチル化と低メチル化、より具体的にはヒストンH3とH4のリジン残基4のアセチル基「タグ」によって特徴付けられます。
これは、クロマチンの「緩い」領域に対応し、通常、最も転写活性の高い部分、つまり、最も多くのコーディング遺伝子がグループ化されている部分を表します。
ユークロマチンの機能
ユークロマチンは、細胞が分裂していないとき、つまり染色体が凝縮されておらず、特徴的な形を示さないとき、細胞核内に非常に豊富です。
クロマチンのこの部分に最も多くの転写活性遺伝子が含まれていることを考えると、ユークロマチンは、開発だけでなく、代謝、生理学、および細胞固有の重要な生物学的プロセスの調節においても重要な機能を持っています。
どうして？
「アクティブな」遺伝子は、細胞のすべての代謝および生理学的プロセスを実行するために必要なすべてのタンパク質および酵素をコードするためです。
タンパク質をコードしないが、転写の観点からも活性である遺伝子は、通常、制御機能を持っています。つまり、小さなRNA分子、転写因子、リボソームRNAなどをコードします。
したがって、転写プロセスの調節は、ユークロマチンに含まれる情報、および細胞分裂と成長に関連するプロセスの調節にも依存します。
参考文献
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