2) полиндромных
3) рассеянных повторяющихся
4) тандемно организованных высокоповторяющихся (+)
Перицентромерный гетерохроматин человека преимущественно представлен сателлитной ДНК — многочисленными копиями коротких повторяющихся мотивов, расположенными последовательно, голова к хвосту , в виде протяжённых массивов. К этой области относятся сателлиты II и III, β- и γ-сателлитные последовательности, а в центромерном домене также α-сателлитная ДНК, организованная в высшие порядковые повторы. Поэтому наиболее точной характеристикой является тандемная организация высокоповторяющихся последовательностей.
Такой гетерохроматин относится главным образом к конститутивному: он компактен, поздно реплицируется, содержит мало генов и характеризуется метилированием ДНК, обогащением гистоном H3K9me3 и связыванием белков семейства HP1. Повторяющиеся массивы обеспечивают формирование центромерно-перицентромерного домена, правильное прикрепление хромосом к кинетохору и их расхождение в митозе и мейозе. Уникальные последовательности не являются типичным компонентом этой зоны, а рассеянные повторы, например LINE- и SINE-элементы, распределены по геному; палиндромность также не определяет строение перицентромерного гетерохроматина.
| Тип последовательностей | Организация | Типичная локализация | Функциональное и диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| Сателлитная ДНК | Тандемные массивы коротких повторов, иногда объединённые в высшие порядковые повторы | Перицентромерные и центромерные области | Поддержание структуры хроматина и стабильности хромосом; выявляется в составе конститутивного гетерохроматина |
| α-сателлитная ДНК | Повторы мономеров примерно по 171 паре нуклеотидов, формирующие высшие порядковые повторы | Центромерный домен большинства хромосом человека | Связана с формированием кинетохора и обеспечением сегрегации хромосом |
| Сателлиты II и III | Протяжённые тандемные высокоповторяющиеся массивы | Перицентромерные участки, особенно крупных акроцентрических и некоторых других хромосом | Формируют плотный гетерохроматин; вариабельность размера может быть видна при цитогенетическом исследовании |
| Рассеянные повторы | Отдельные копии, распределённые по геному, без обязательного формирования единого массива | LINE-, SINE-, LTR-элементы и другие участки разных хромосом | Не являются основным структурным признаком перицентромерного гетерохроматина; могут участвовать в эктопической рекомбинации |
| Уникальные последовательности | Представлены одной или небольшим числом копий | Преимущественно эухроматин, ген-содержащие участки | Обеспечивают специфическое кодирование и регуляцию генов; для конститутивного гетерохроматина нехарактерны |
| Палиндромные последовательности | Обладают симметрией при чтении комплементарных цепей | Могут встречаться в разных регионах генома | Это структурное свойство отдельных мотивов, а не критерий, определяющий перицентромерный гетерохроматин |
При цитогенетическом окрашивании C-banding перицентромерный конститутивный гетерохроматин выявляется как интенсивно окрашенные участки, что отражает его плотную упаковку и обогащение повторяющейся ДНК. Изменения размеров гетерохроматиновых блоков обычно не сопровождаются клиническими проявлениями, если не нарушают соседние функциональные области. Ошибки рекомбинации между сходными повторяющимися массивами могут приводить к хромосомным перестройкам и нарушению сегрегации. Именно сочетание тандемной повторяемости, высокой копийности и центромерно-перицентромерной локализации делает данный вариант правильным.