2) повсеместной распространенностью по всем хромосомам
3) ранним временем репликации в S–периоде клеточного цикла
4) формированием лишь на определенных стадиях жизни организма в пределах только одной из пары гомологичных хромосом
Факультативный гетерохроматин — это обратимо конденсированный и транскрипционно неактивный участок хроматина, состояние которого зависит от типа клетки, стадии дифференцировки и периода развития организма. Классический пример — инактивация одной из двух X-хромосом у женщин в раннем эмбриогенезе с образованием тельца Барра; после выбора инактивированной X-хромосомы это состояние сохраняется в дочерних клетках. Поэтому наиболее точным является утверждение о формировании факультативного гетерохроматина на определенных этапах развития и преимущественно на одной из гомологичных хромосом.
Механизм включает эпигенетическое подавление экспрессии генов: метилирование CpG-островков ДНК, накопление репрессивных модификаций гистонов, включая H3K9me3 и H3K27me3, а для X-хромосомы — экспрессию длинной некодирующей РНК XIST. В интерфазе такой хроматин обычно находится в конденсированном состоянии и реплицируется поздно, в отличие от эухроматина, который деконденсирован, транскрипционно активен и реплицируется раньше.
В представленном вопросе знак + поставлен после первого пункта, однако это положение характеризует эухроматин и не соответствует факультативному гетерохроматину. Следовательно, при сохранении такой разметки в ключе допущена ошибка: правильным по содержанию является четвертый вариант, хотя его формулировку следует понимать как типичный, а не абсолютно универсальный признак, поскольку факультативное выключение может затрагивать отдельные локусы и не всегда строго ограничивается одной копией во всех клетках.
| Признак | Факультативный гетерохроматин | Конститутивный гетерохроматин | Эухроматин |
|---|---|---|---|
| Состояние в интерфазе | Конденсированное, обратимо изменяемое | Постоянно высококонденсированное | Преимущественно деконденсированное |
| Транскрипционная активность | Снижена или отсутствует в инактивированном участке | Как правило, отсутствует | Высокая либо потенциально высокая |
| Время репликации | Обычно позднее в S-фазе | Позднее в S-фазе | Раннее в S-фазе |
| Зависимость от развития и типа клетки | Выраженная; состояние может формироваться и поддерживаться эпигенетически | Минимальная, структура относительно стабильна | Зависит от активности генов, но не является стойко репрессивной |
| Распределение в геноме | Отдельные локусы или одна из гомологичных хромосом | Центромеры, теломеры и другие повторяющиеся участки всех хромосом | Генные и регуляторные области, распределенные по геному |
| Типичный пример | Инактивированная X-хромосома, импринтированные локусы | Центромерный и перицентромерный хроматин | Экспрессируемые гены и большинство их регуляторных областей |
Для клинической генетики феномен особенно важен при оценке X-сцепленных заболеваний, поскольку случайная инактивация X-хромосомы создает клеточный мозаицизм и влияет на выраженность симптомов у гетерозиготных женщин. Цитологическим проявлением служит тельце Барра, а молекулярное подтверждение возможно методами анализа метилирования и экспрессии генов. Нарушения эпигенетического выключения могут приводить к патологической экспрессии импринтированных генов и фенотипическим синдромам.