ヘテロクロマチンとユークロマチンの大きな違いは、ヘテロクロマチンは高度に蓄積したクロマチンで通常は不活性であるのに対し、ユークロマチンはゆるやかに蓄積したクロマチンで通常は活性であることである。

クロマチンは、染色体のDNA鎖を保持している構造体である。ヘテロクロマチンとユークロマチンは、細胞内に存在する2種類のクロマチンの主要な種類である。ヘテロクロマチンとユークロマチンは、構造も機能も異なります。さらに、転写や複製の性質も異なっている。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ヘテロクロマチンとは 3. ユークロマチンとは 4. ヘテロクロマチンとユークロマチンの類似点 5. 横並びの比較-ヘテロクロマチンとユークロマチンの表形式 6. まとめ

ヘテロクロマチンは何ですか？

ヘテロクロマチンとは、真核生物の細胞内にコンパクトに集積したクロマチンのこと。通常、細胞核の周辺に存在する。積層性が高いため、細胞のDNA染色時に視認することができます。ここでも、この強く染色されたDNAには、構成的ヘテロクロマチンと単為結果的ヘテロクロマチンの2種類がある。構成的ヘテロクロマチンは、基本的にマイトファージやテロメアの形成に関与し、また遺伝子の発現や抑制のためのシグナルを引き寄せる役割を担っている。単為生殖ヘテロクロマチンは、特定のシグナルや状況に応答して反復する。それ以外は、高度に凝縮された構造で静止したままである。ヘテロクロマチンの本質的な機能は、DNA鎖を保護することである。また、クロマチンは遺伝子制御に寄与している。ヘテロクロマチンのないDNA鎖があると、核酸エンドヌクレアーゼによって断片が不必要に消化される危険性がある。

図01：ヘテロクロマチン

遺伝によって、次の世代にヘテロクロマチンが存在することが保証される。通常、ヘテロクロマチンの凝縮構造は、特定のシグナルが到着して非密なDNAに情報を与え、転写のためにDNA鎖が露出するまで、不要な遺伝子発現を防いでいる。通常、ヘテロクロマチンにおけるDNAの複製は、それよりも後の段階で起こる。そのコンパクトな構造は、遺伝子発現の機能の多くを決定しており、実際、遺伝子サイレンシングと呼ばれることもある。

ユークロマチンは何ですか？

ユークロマチンは、細胞内のDNAマスキング構造の緩やかな集積である。通常、細胞核の内核に存在する。ユークロマチンは原核生物と真核生物の両方に存在する。実際、原核生物の遺伝物質には、ユークロマチンというクロマチンが唯一存在している。また、ヘテロクロマチンと異なり、構造が緩いため、DNA染色時に目立ちにくい。

図02：オートクロマチン

ヘマグルチニンの非密集性は、主にヒストンがDNA鎖に緩く巻き付いていることに起因する。その結果、DNAへのアクセスが容易になり、DNAの転写が開始される。また、ユークロマチンには、生物の中で最も活性の高い遺伝子が含まれている。これは、ユークロマチンがDNAをmRNAに転写する過程に関与しているためである。一部のユークロマチンは常に転写されるわけではなく、遺伝子の基本的な機能サイレンシングの後にヘテロクロマチンに変換される。しかし、細胞の生存に不可欠な基本的なプロセスの安定性を維持する、活発なユークロムが存在する。

ヘテロクロマチンとユークロマチンの共通点

• ヘテロクロマチンとユークロマチンは、真核細胞に存在する2種類のクロマチンである。
• 核の中には、どちらのタイプのクロマチンも存在する。
• さらに、DNAとタンパク質の複合体である。
• さらに、両者ともDNAの転写に関与している。
• しかも、それらはすべてヒストンと関連している。

ヘテロクロマチンとユークロマチンの違い

ヘテロクロマチンとユークロマチンは、生体に存在する2種類のクロマチンである。ヘテロクロマチンとユークロマチンの重要な違いは、ヘテロクロマチンが核内に高度に蓄積したクロマチンであるのに対し、ユークロマチンは核内に緩やかに蓄積したクロマチンであることである。通常、ヘテロクロマチンは不活性であるのに対し、ユークロマチンは活性である。その結果、ヘテロクロマチンはより多くのDNAを含み、ユークロマチンはより少ないので、この点もヘテロクロマチンとユークロマチンの大きな違いと言えるでしょう。

さらに、ヘテロクロマチンと常染色体クロマチンの重要な違いは、ヘテロクロマチンがあまり多くないことである。しかし、ヒトゲノムの約90%はユークロマチンである。また、ヘテロクロマチンは真核生物にしか存在しないが、ユークロマチンは原核生物と真核生物の両方に存在することも、ヘテロクロマチンとユークロマチンの違いの一つである。

概要 - ヘテロクロマチン vs. ユークロマチン

クロマチンにはヘテロクロマチンとユークロマチンの2種類がある。ヘテロクロマチンとユークロマチンの重要な違いは、パッケージングである。ヘテロクロマチンは高度に詰まったクロマチンであり、ユークロマチンは緩く詰まったクロマチンである。その結果、ヘテロクロマチンはより多くのDNAを含み、ユークロマチンはより少ないDNAしか含まない。しかし、ヘテロクロマチンは通常不活性であるのに対し、ユークロマチンは通常活性である。そこで、ヘテロクロマチンとユークロマチンの違いについてまとめてみました。

引用

1 "Chromatin" Nature News, Nature Publishing Group, available here.