Υποχρωματίδες

Οι υποχρωματίδες είναι περίσσεια μη διπλών χρωματιδίων στα χρωμοσώματα του πυρήνα ενός ευκαρυωτικού κυττάρου, τα οποία σχηματίζονται σε περίπτωση λανθασμένης συσκευασίας χρωματικού DNA. Ένα χρωμόσωμα περιέχει δύο ξεχωριστούς ομόλογους χρωματιδικούς κλώνους, οι οποίοι είναι αντίγραφα του ίδιου χρωμοσωμικού DNA, και το κεντρομερίδιο είναι ένα είδος κέντρου αυτών των δύο κλώνων. Εάν το κεντρομερές δεν βρίσκεται ομοιόμορφα, τότε σχηματίζεται ένα υποχρωματίδιο - ένας πρόσθετος κλώνος, ο οποίος είναι ένα αντίγραφο του μορίου DNA πίσω από το κέντρο. Όταν οι δομές (για παράδειγμα, η πυρηνική μεμβράνη) είναι κεντραρισμένες, το μήκος των υποχρωματιδίων αυξάνεται, γεγονός που οδηγεί σε διακλάδωση των χρωμοσωμάτων.

Τα κύτταρα που υπόκεινται στη διαδικασία της υποχρωματίωσης χρησιμοποιούνται κυρίως στη βιολογία ως ένα ενδιαφέρον αντικείμενο για τη μελέτη της επιγενετικής κληρονομικότητας. Οι γενετικές πληροφορίες μεταδίδονται μέσω των νουκλεοτιδίων, αλλά απαιτούνται βιοχημικοί κύκλοι για να κατευθύνουν τα δομικά υλικά, όπως τα αμινοξέα, σε συγκεκριμένες περιοχές του μορίου του DNA. Αυτά τα βήματα της διαδικασίας αναπαραγωγής ονομάζονται συνήθως μετάφραση και μεταγραφή, αντίστοιχα. Τα κύτταρα μπορούν ακόμα να δημιουργήσουν τον κώδικα που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της μετάδοσης κυστιδίων μέσα στον ιστό, έτσι ακόμα και όταν η σύνθεση του αναδιπλασιασμένου, τώρα απελευθερωμένου από ριβόσωμα DNA σταματήσει. Το γονίδιο υποχρωματιδίου επιστρέφει στη συνέχεια στην κατάστασή του πριν από τον μετασχηματισμό, καθιστώντας το ξανά διαθέσιμο για αντιγραφή.

Όταν ξεκινά η μεταγραφή του υποχρωματιδικού γονιδίου, εμφανίζεται μια σειρά από διορθώσεις στο DNA, προκαλώντας ένα «roll-off» που πιθανότατα επιτρέπει στους νευροδιαβιβαστές, τις κυτοκίνες και άλλα μόρια σηματοδότησης να εισέλθουν στην αλυσίδα των γεγονότων. Τέτοιες αλλαγές μπορεί να μην οδηγήσουν σε μια μετατόπιση στη δομή του χρωμοσώματος που επηρεάζουν ως υποχρωματίδιο, και αυτή η μη χρονολογική διαδικασία υποχρωματισμού μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση ορισμένων από τις αρχές της ειδικής ρύθμισης του μοριακού μηχανισμού. Η παρουσία ενός υποχρωματικού γονιδίου συνδέεται συχνά με μια γενική έκρηξη έκφρασης του ζευγαρωμένου χρωμοσωμικού εταίρου του, ακυρώνοντας ταυτόχρονα την προηγούμενη συσχέτιση μεταξύ της γονιδιακής δραστηριότητας και της συνολικής μεταγραφικής ζήτησης της χρωμοσωμικής περιοχής. Επομένως, τα μη εκπεμπόμενα σήματα συνεχίζουν να ρέουν προς τα αντίστοιχα