Regulasi epigenetik struktur kromatin

Pemadatan kromatin adalah sarana penting untuk mengatur transkripsi gen dengan membuat gen tidak dapat diakses oleh faktor transkripsi dan RNA polimerase. Mode pemadatan kromatin termasuk metilasi histon. Hasil kombinatorial dari modifikasi histone ini dan lainnya dapat mendorong pemadatan regional kromatin yang mudah dibalik, sementara metilasi DNA mengarah pada represi jangka panjang yang stabil. Sebaliknya, kromatin dapat diubah menjadi keadaan “terbuka” oleh histone demethylases (trxG), histone acetylases HAT, dan / atau DNA demethylases, termasuk Jmjd3 dan Utx. Yang penting, penghilangan lokus gen spesifik umumnya melibatkan peningkatan regulasi faktor transkripsi spesifik jaringan yang mendorong kompleks aktivator gen yang bersangkutan, atau penghilangan represor spesifik jaringan, daripada modulasi.faktor pemadatan menurun global.

Selama embriogenesis awal, sel induk embrionik mempertahankan histon di banyak lokus gen dalam keadaan termetilasi bivalen, siap untuk diferensiasi yang tepat. Selama perkembangan, gen spesifik garis keturunan kehilangan tanda represinya, memungkinkan diferensiasi spesifik garis keturunan, dan gen yang tidak diinginkan kehilangan tanda aktivasi karena dimatikan. Sel dewasa nonproliferatif dan berdiferensiasi mempertahankan label metil yang sudah ada selama embriogenesis, mungkin dalam konfigurasi stabil yang tidak dapat diubah. Namun, banyak jaringan menjalani pemeliharaan homeostatik di mana sel punca secara konstan menghasilkan keturunan yang berbeda. Jaringan ini termasuk paru-paru, usus, dan darah, serta kulit.

Misalnya, untuk regenerasi kulit dan rambut terkait setelah cedera, epidermis interfollicular kulit (IFE) memerlukan beberapa tingkat regulasi epigenetik. Lapisan basalnya mengandung sel-sel induk embrionik, yang keturunannya terus berdiferensiasi menjadi sel-sel dari semua lapisan atas. Sel induk embrionik IFE biasanya bersifat unipoten, menunjukkan kontrol epigenetik yang ketat terhadap gen non-epidermal. Sebaliknya, sel punca folikel rambut embrio (HF), yang menghasilkan berbagai jenis trikosit selama pertumbuhan rambut dan dapat berkontribusi pada regenerasi IFE setelah cedera, mungkin menunjukkan tingkat fleksibilitas yang lebih besar. Profil epigenetik sel induk embrionik IFE dan HF telah dipelajari secara ekstensif. Yang penting, meskipun karakteristik sel induk embrionik intrinsik telah diidentifikasi, pekerjaan baru-baru ini menunjukkan lingkungan mikro khusus sebagai pengubah yang kuat dari keputusan nasib akhir. Akhirnya, regenerasi jaringan yang rusak datang dengan serangkaian persyaratan epigenetiknya sendiri, di mana salah satu sel induk embrionik yang ada dapat diubah secara epigenetik untuk perekrutan dan diferensiasi, atau sel-sel yang berdiferensiasi dapat menjalani transdiferensiasi. Jauh lebih sedikit yang diketahui tentang kontribusi epigenetik untuk penyembuhan, sebagian karena kerumitan proses ini. Namun, diyakini bahwa setidaknya beberapa perubahan epigenetik dicapai melalui interaksi dengan produk bakteri dan sitokin yang dihasilkan selama peradangan.

Related Posts