5.11: ポジションエフェクト Variegation

1928年、ドイツの植物学者エミール・ハイツは、DNA結合色素でコケの核を観察しました。彼は、一部のクロマチン領域が脱凝縮して間期核に広がる一方で、他のクロマチン領域はそうではないことを観察しました。彼はそれらをそれぞれユークロマチンとヘテロクロマチンと名付けました。彼は、ヘテロクロマチン領域がゲノムの機能的に不活性な状態を反映していると提案しました。その後、ヘテロクロマチンは転写的に抑制され、ユークロマチンは転写活性クロマチンであることが確認されました。

ユークロマチンとヘテロクロマチンの違い

ユークロマチンは、染色が軽く、遺伝子が豊富で、緩く結合したクロマチン領域です。通常、核内に分散しています。ユークロマチンのヒストンは広範囲にアセチル化されているため、クロマチンの圧縮が緩くなります。

対照的に、ヘテロクロマチンは、色が濃く染色され、リピートが豊富で、遺伝子が少なく、コンパクトなクロマチンです。それは主に核の周辺で見られ、しばしば塊として見られます。ヘテロクロマチンのヒストンはメチル化されているため、コンパクトなクロマチン構造が可能です。

ポジション効果の多様性

染色体再構成は、ユークロマチン遺伝子をヘテロクロマチンの隣に配置する可能性があります。このような遺伝子の再配列は、遺伝子自体の変化ではなく、ヘテロクロマチンの近くに配置されることによって遺伝子サイレンシングを引き起こす可能性があります。この現象は「位置効果斑入り(PEV)」と呼ばれ、したがって、並置された遺伝子は、通常は活動している一部の細胞では沈黙し、斑入りの表現型をもたらします。PEVの現象はショウジョウバエでよく研究されています。

ヘテロクロマチンの形成は、ヒストンH3メチル化とそれに続くヘテロクロマチンタンパク質1またはHP1などの非ヒストンタンパク質との会合に依存します。通常、ヘテロクロマチンとユークロマチンは、リピートリッチな領域が多数ある緩衝領域によって分離されています。PEVは、ヘテロクロマチンが形成されると、バッファー領域を超えて隣接するクロマチンに広がる可能性があることを示しています。ヒトでは、HUSH複合体がヒストンをメチル化し、ヘテロクロマチンの拡散に寄与し、したがって、位置効果の多様性に寄与します。