Bivalent chromatin
ಬೈವಾಲೆಂಟ್ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಡಿಎನ್ಎಯ ಭಾಗಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಹಿಸ್ಟೋನ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಿಗೆ ಬದ್ಧವಾಗಿದೆ, ಇದು ಒಂದೇ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಎಪಿಜೆನೆಟಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಯಂತ್ರಕರು ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅಥವಾ ಮೌನಗೊಳಿಸಲು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ಈ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಪರಸ್ಪರ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆಯಾದ್ದರಿಂದ, ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿವಿಧ ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಜೊತೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೈವಾಲೆಂಟ್ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ನಲ್ಲಿ, ಎರಡೂ ರೀತಿಯ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಡೊಮೇನ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಬೈವಾಲೆಂಟ್ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಡೊಮೇನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾದ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಷನ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಜೀನ್ಗಳ ಪ್ರವರ್ತಕರೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ. ಪ್ಲುರಿಪೊಟೆಂಟ್ ಭ್ರೂಣದ ಕಾಂಡಗಳ ಕೋಶಗಳು, ಜೀನ್ ಮುದ್ರೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ನಲ್ಲಿ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿ ಬೈವಲೆಂಟ್ ಡೊಮೇನ್ಗಳು ಸಹ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಹಿಸ್ಟೋನ್ 3 ಲೈಸಿನ್ 4 (H3K4me3) ಮತ್ತು ಹಿಸ್ಟೋನ್ 3 ಲೈಸಿನ್ 27 (H3K27me3) ಗಳ ಮೇಲಿನ ಮೀಥೈಲೇಷನ್ ಗುರುತುಗಳು ಬೈವಾಲೆಂಟ್ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಡೊಮೇನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಕಂಡುಬರುವ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಆಂಟಾಗೊನಿಸ್ಟಿಕ್ ಎಪಿಜೆನೆಟಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಾಗಿವೆ. H3K27me3 ಗುರುತು ಜೀನ್ ಅನ್ನು ಮೌನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ H3K4me3 ಗುರುತು ಜೀನ್ ಅನ್ನು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಮೌನಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಭ್ರೂಣದ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಮುದ್ರಿಸಲಾದ ವಂಶವಾಹಿಗಳು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ (H3K4me3) ಮತ್ತು ದಮನಕಾರಿ (H3K27me3) ಗುರುತುಗಳೆರಡಕ್ಕೂ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವವರೆಗೆ ವಂಶವಾಹಿಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಜೀನೋಮ್ನಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ H3K4me3 ಮತ್ತು H3K27me3 ಸಹ-ಸ್ಥಳೀಕರಣಕ್ಕೆ ಹೇರಳವಾದ ಪುರಾವೆಗಳಿವೆಯಾದರೂ, ಅವು ಒಂದೇ ಅಣುವಿನ ಮೇಲೆ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಆದರೆ ಒಂದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಸೋಮ್ನೊಳಗೆ ಹಿಸ್ಟೋನ್ H3 ನ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುರಾವೆಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಭ್ರೂಣದ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಬೈವಾಲೆಂಟ್ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಡೊಮೇನ್ಗಳು ಭ್ರೂಣದ ಕಾಂಡ (ಇಎಸ್) ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಇಎಸ್ ಕೋಶವನ್ನು ಅದರ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಇಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವಾಗ, ಜೀವಕೋಶದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಮೌನಗೊಳಿಸಲು ಡಿಎನ್ಎಯ ದ್ವಿಗುಣಿತ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಸಜ್ಜುಗೊಳಿಸಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಸಿದ್ಧವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇ. ಎಸ್. ಜೀವಕೋಶವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀವಕೋಶದ ವಂಶಾವಳಿಯಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಸಂಕೇತವನ್ನು ಪಡೆದಾಗ, ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆ ಜೀವಕೋಶದ ವಂಶಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದ ಇತರ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ದ್ವಿಗುಣ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೈವಾಲೆಂಟ್ ಡೊಮೇನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ H3K4me3 ಮತ್ತು H3K27me3 ಗುರುತುಗಳು ಭ್ರೂಣದ ಕಾಂಡಕೋಶವು ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆಯೇ (ಪ್ಲುರಿಪೊಟೆಂಟ್ ಸ್ಥಿತಿ) ಎಂಬುದನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಎಪಿಜೆನೆಟಿಕ್ ಗುರುತುಗಳು ಕೆಲವು ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲುರಿಪೊಟೆನ್ಸಿ ಮತ್ತು ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇತರರ ಮೌನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. H3K27me3 ಗುರುತುಗಳು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶವು ಭಿನ್ನವಾಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಜೀವಕೋಶವು ಪ್ಲುರಿಪೊಟೆನ್ಸಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಗುರುತು ವಂಶಾವಳಿಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ವಿಭಿನ್ನತೆಯ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಸಿದ್ಧವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯ ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಸಂಕೇತವನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದಾಗ, ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ವಂಶವಾಹಿಗಳಿಂದ H3K27me3 ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ H3K27me3 ಆಯ್ದ ವಂಶಕ್ಕೆ ಅನಗತ್ಯವಾದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ವಂಶವಾಹಿಗಳ ದಮನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಬೈವಾಲೆಂಟ್ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಅನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಎಸ್. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ/ಎಸ್. ಎನ್. ಎಫ್ ನಂತಹ ಎಟಿಪಿ-ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಮರುರೂಪಕಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯಿಂದ ಸಹಾಯಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಬೈವಾಲೆಂಟ್ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ನಿಂದ ಪಾಲಿಕೊಂಬ್-ಗುಂಪಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲು ಎಟಿಪಿಯನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಲೈಸ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀವಕೋಶದ ವಂಶಾವಳಿಯನ್ನು ನೀಡಲು H3K4me3 ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉಪವಿಭಾಗವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಗುರುತು ವಿಭಿನ್ನತೆಯ ಮೇಲೆ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಿಯಂತ್ರಕರನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನತೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ H3K4me3 ಗುರುತು ಹೊಂದಿರುವುದು ಪ್ರತಿಲೇಖನ ನಿರೋಧಕಗಳನ್ನು ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ದಮನಕಾರಿ ಡಿಎನ್ಎ ಮೆತಿಲೀಕರಣವನ್ನು ತಡೆಯುವ ಮೂಲಕ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಮೌನಗೊಳಿಸದಂತೆ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯ ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ಬೇರ್ಪಟ್ಟ ನಂತರ, ಒಂದು ಗುರುತು ಮಾತ್ರ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಇಂಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ಇಂಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ಎನ್ನುವುದು ಒಂದು ಪೋಷಕ ಆಲೀಲ್ ಅನ್ನು ಮೌನಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇತರ ಪೋಷಕರಿಂದ ಆಲೀಲ್ ಅನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾನವನ GRB10 ವಂಶವಾಹಿಯು ಮುದ್ರಿತ ವಂಶವಾಹಿ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಮುದ್ರಿತ GRB10 ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು ದ್ವಿಗುಣ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಇರುವಿಕೆಯಿಂದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿನ ಜಿ. ಆರ್. ಬಿ. 10 ವಂಶವಾಹಿಯು ದ್ವಿಗುಣಿತ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅದು H3K4me3 ಮತ್ತು H3K27me3 ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳನ್ನು ಒಂದು ಪೋಷಕರಿಂದ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಸಾಧನವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದನ್ನು ಮೌನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ಒಬ್ಬ ಪೋಷಕರಿಂದ ಜೀನ್ ಅನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ದೈಹಿಕ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ, GRB10 ವಂಶವಾಹಿಯನ್ನು ತಾಯಿಯ ಆಲೀಲ್ನಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ತಂದೆಯ ಆಲೀಲ್ನಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. H3K4me3 ಮತ್ತು H3K27me3 ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಜೀನ್ನ ತಂದೆಯ ಆಲೀಲ್ ಮೇಲೆ ಮೆದುಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಮೌನವಾಗಿಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೆದುಳಿನ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿನ ಜೀನ್ನ ತಾಯಿಯ ಆಲೀಲ್ನ ಮೇಲೆ ಅದೇ ಮೆತಿಲೀಕರಣದ ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದಾಗ H3K27me3 ದಬ್ಬಾಳಿಕೆಯ ಗುರುತು ದ್ವಿಗುಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಆಣ್ವಿಕ ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್