構成的ヘテロクロマチン

構成的ヘテロクロマチンドメインは、真核生物の染色体全体に存在するDNA領域です。^[2]構成的ヘテロクロマチンの大部分は染色体のセントロメア周辺領域に見られますが、テロメアや染色体全体に存在することもあります。^[2]ヒトでは、1番、9番、16番、19番、Y番染色体に多くの構成的ヘテロクロマチンが見られます。^[3]構成的ヘテロクロマチンは主に、サテライトリピート、ミニサテライトリピート、マイクロサテライトリピート、トランスポゾンリピートと呼ばれる高コピー数のタンデムリピートで構成されています。ヒトでは、これらの領域は約200Mb、つまりヒトゲノム全体の6.5%を占めますが、そのリピート構成のために配列決定が難しく、小さな領域しか配列決定されていません。

構成的ヘテロクロマチンはCバンド法を用いて可視化できる。より暗く染色される領域は構成的ヘテロクロマチンの領域である。^[4]構成的ヘテロクロマチンはDNAの高度に凝縮された性質のためにより暗く染色される。

構成的ヘテロクロマチンは、凝縮度が低く、安定性が低く、多型性もはるかに低く、C バンド法では染色されない 通性ヘテロクロマチンと混同しないでください。

構成的ヘテロクロマチンは、核膜に付着した核の周辺部によく見られます。これにより、ユークロマチンDNA が核の中心部に集中し、活発に転写されます。有糸分裂中、構成的ヘテロクロマチンは姉妹染色分体の適切な分離とセントロメア機能に必要であると考えられています。^{[6]セントロメア周辺に見られる反復配列は多くの種で保存されておらず、制御には}エピジェネティックな変更に大きく依存しますが、テロメアではより保存された配列が見られます。^[2]

構成的ヘテロクロマチンには遺伝子が比較的少ないと考えられていましたが、研究者らはキイロショウジョウバエのヘテロクロマチンDNAに450以上の遺伝子を発見しました。^[5]これらの領域は高度に凝縮されており、転写を防ぐためにエピジェネティックに修飾されています。遺伝子が転写されるためには、ヘテロクロマチンの残りの部分で発生するサイレンシングを克服するメカニズムが必要です。これらの領域の遺伝子がどのように発現するかについては、絶縁、拒否、統合、利用、TE抑制モデルなど、多くのモデルが提案されています。^{[説明が必要]}

遺伝子が構成的ヘテロクロマチン領域の近くに配置されると、その転写は通常抑制されます。これは位置効果変異として知られ、モザイク表現型につながる可能性があります。

構成的ヘテロクロマチンは細胞周期のS期後期に複製され、減数分裂組換えには関与しない。 ^[要出典]

ヒストン修飾は、細胞が構成的ヘテロクロマチンを凝縮する主な方法の 1 つです。^[7]構成的ヘテロクロマチンにおける最も一般的な 3 つの修飾は、ヒストンの低アセチル化、ヒストン H3-Lys9 メチル化(H3K9)、およびシトシンのメチル化です。これらの修飾は他の種類の DNA でも見られますが、頻度ははるかに低いです。シトシンのメチル化は最も一般的なタイプですが、すべての真核生物に見られるわけではありません。ヒトでは、構成的ヘテロクロマチンで構成されるセントロメアとテロメアのメチル化が増加しています。これらの修飾は有糸分裂と減数分裂の両方を通じて持続し、遺伝します。^[要出典]

SUV39H1はヒストンメチルトランスフェラーゼであり、H3K9をメチル化し、ヘテロクロマチンタンパク質1 （HP1）の結合部位を提供します。HP1はDNAを転写不可能にするクロマチン凝縮プロセスに関与しています。^{[8] [9]}

構成的ヘテロクロマチンの変異に起因する遺伝性疾患は、細胞分化に影響を及ぼす傾向があり、常染色体劣性遺伝形式で遺伝します。^[6]疾患にはロバーツ症候群やICF症候群が含まれます。^[要出典]

一部の癌は、構成的ヘテロクロマチンおよびその形成と維持に関与するタンパク質の異常に関連しています。乳癌はHP1 アルファタンパク質の減少に関連しており、非ホジキンリンパ腫はゲノム、特に衛星領域の低メチル化に関連しています。^{[引用が必要]}