図8.15

間期核におけるヘテロクロマチン。 Euchromatinは核全体に分布しています。 ヘテロクロマチンは矢印で示され、核小体は矢印で示される。 （Ａｄａ Ｌ．ＯｌｉｎｓおよびＤｏｎａｌｄ Ｅ．Ｏｌｉｎｓ、Ｏａｋ Ｒｉｄｇｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙの礼儀。）（もっと。..X染色体不活性化の現象は、遺伝子発現におけるヘテロクロマチンの役割の例を提供する。 ヒトを含む多くの動物では、女性は2つのX染色体を持ち、男性は1つのX染色体と1つのY染色体を持っています。 X染色体には、はるかに小さいY染色体には存在しない何千もの遺伝子が含まれています（図4.26参照）。 したがって、女性は男性の2倍のX染色体遺伝子を持っています。 この相違にもかかわらず、女性および男性の細胞はX染色体の遺伝子によって符号化される蛋白質の同量を含んでいます。 これは、女性細胞の2つのX染色体の1つが開発の早い段階でヘテロクロマチンに変換されることによって不活性化される投与量補償機構に その結果、X染色体の1つのコピーのみが、女性または男性の細胞のいずれかで転写に利用可能である。 X染色体不活性化のメカニズムはまだ完全には理解されていないが魅力的であり、不活性なX染色体をコートし、ヘテロクロマチンへの変換を誘導する調節RNAの作用を含むようである。

間期クロマチンは均一に分布しているように見えるが、染色体は実際には組織化された方法で配置され、遺伝子発現を調節する上で重要な役割を果 間期核内のクロマチンの非ランダムな分布は、1885年にC.Rablによって最初に示唆され、c.Rablは、各染色体が異なる領域を占め、セントロメアとテロメアが核エンベロープの反対側に取り付けられていることを提案した（図8.16）。 染色体組織のこの基本的なモデルは、ショウジョウバエの唾液腺におけるポリテン染色体の詳細な研究によって、ほぼ百年後（1984年）に確認された。 各染色体は、互いにランダムに巻かれるのではなく、核の離散的な領域を占めることが判明した（図8.17）。 染色体は多くの部位で核エンベロープと密接に関連しており、その動原体とテロメアは反対の極にクラスタ化されています。P>

図8.16

染色体組織。 サンショウウオ細胞における染色体の手描きのスケッチの再現。 （A）完全な染色体。 （B）テロメアのみ（核膜に位置する）。 （C.Rabl、1885年から。 Jahrbuch10:214.

図8.17

ショウジョウバエ染色体の組織。 （A）異なる色で五つの染色体アームを示す核のモデル。 テロメアと動原体の位置が示されています。 (B)3番染色体の両腕は、トポロジカルを例示するために示されている(more…個々の染色体はまた、哺乳動物細胞の核内の別個の領域を占める（図8.18）。 積極的に転写された遺伝子は、染色体を分離するチャネルに隣接して、これらの領域の周辺に局在しているように見える。 新たに転写されたRnaは、RNA処理が行われる染色体間のこれらのチャネルに放出されると考えられている。

図8.18

哺乳類の核における染色体の組織。 (A)4番染色体上の反復配列へのプローブをヒト細胞にハイブリダイズした。 黄色の蛍光によって同定された4番染色体の2つのコピーは、核内の異なる領域を占有する。 (B)(より…

中期染色体のDNAのように（図4を参照してください。図13)に示すように、期間核のクロマチンは、約50-100kbのDNAを含むループドメインに組織化されているように見える。 このループドメイン組織の良い例は、両生類の卵母細胞の高度に転写された染色体によって提供され、DNAの積極的に転写された領域は、脱凝縮クロマチンの拡張ループとして視覚化することができる（図8.19）。 これらのクロマチンドメインは、独立して遺伝子発現を調節する離散的な機能単位を表すように見える。

図8.19

ループクロマチンドメイン。 両生類の卵母細胞の染色体の光顕微鏡写真は、高度に凝縮非転写クロマチンの軸から延びる積極的に転写クロマチンの脱凝縮ループを示します。 （カーネギー研究所のJoseph Gallの礼儀。）（もっと。..遺伝子発現に対する染色体組織の効果は、染色体DNA中の遺伝子の位置が遺伝子が発現されるレベルに影響することを示す様々な実験によって実証され 例えば、トランスジェニックマウスに導入された遺伝子の転写活性は、マウスゲノムにおけるそれらの集積部位に依存する。 遺伝子発現に対する染色体位置のこの効果は、遺伝子座制御領域として知られている配列によって軽減することができ、その結果、導入された遺伝子の高レベルの発現が、それらの集積部位に関係なくもたらされる。 転写エンハンサー（第6章参照）とは対照的に、遺伝子座制御領域は、染色体DNAに組み込まれているトランスフェクトされた遺伝子のみを刺激する; それらは、一過性アッセイにおける非統合プラスミドDnaの発現に影響を与えない。 さらに、個々のプロモーターに影響を与えるのではなく、座の制御領域は、おそらくクロマチン構造の長距離変化を誘導することによって、大きな染色体ドメ

染色体ドメイン間の分離は、境界配列または絶縁体要素によって維持され、一つのドメインのクロマチン構造がその近傍に広がるのを防ぐ。 さらに、絶縁体は、隣接するドメインに位置するプロモーターに作用する1つのドメイン内のエンハンサーを防ぐ障壁として機能します。 遺伝子座制御領域と同様に、絶縁体は染色体DNAの文脈でのみ機能し、高次のクロマチン構造を調節することを示唆している。 遺伝子座制御領域および絶縁体の作用機序は解明されていないが，それらの機能は真核生物の遺伝子発現の制御における高次クロマチン組織の重要性を明確に示している。