クロマチンの位置が遺伝子発現に影響する

遺伝子発現は、転写開始から始まり、成熟mRNAの機能タンパク質への翻訳に至るまで、複数のレベルで制御されています。

しかし、遺伝子の発現と調節に必要な酵素のすべてが核内に均等に分布しているわけではありません。その結果、核内には重なり合わない「領域」ができ、特定の生化学的活性がもたらされます。

例えば、13番染色体、14番染色体、15番染色体、21番染色体、22番染色体上に存在するリボソームRNAをコードする遺伝子は、核小体(細胞のリボソーム形成部位)に集まっています。

これは、クロマチンを機能的に異なる病巣に再配置して、遺伝子の発現と調節を協調させることができることを意味します。

しかし、クロマチンはその領域外にも広がることがあり、遺伝子発現パターンを変化させる可能性のある拡張ループを形成します。

例えば、ヒト遺伝子CFTRは、細胞の核末梢に位置し、そこでは沈黙しています。しかし、遺伝子が発現している細胞では、この領域を含むクロマチンは内部に向かって再配置されます。

ほとんどの真核細胞は、異なる長さと圧縮比を持つ複数のクロマチン繊維を持っています。したがって、クロマチンの位置は、核内のパッケージングの物理的制約にも依存します。

リンパ球のような球状の核を持つ細胞では、クロマチンは放射状に配置され、活発に発現する遺伝子は内部に、抑制された遺伝子は周辺に存在します。

線維芽細胞のような非球状核を持つ細胞では、短いクロマチン線維が内部位置を占める傾向があり、長いクロマチン線維は核の周辺に位置します。

クロマチンのリポジショニングは、さまざまな種類のがんにも関連しており、クロマチンのリポジショニングによる遺伝子発現パターンの変化が腫瘍の形成につながる可能性があります。例えば、18番染色体の核末梢から内部への再配置は、子宮頸がんおよび結腸がんの発症において観察される。