Satellit-DNA: definition, heterokromatin, centromerer og funktion
Satellit-DNA: Læs om definition, heterokromatin, centromerer og funktion — gentagende ikke-kodende sekvenser og deres rolle i kromosomstruktur og stabilitet.
Satellit-DNA består af store sektioner med gentagende, ikke-kodende DNA. Det er en form for tandem gentagelse, hvor korte eller længere base-sekvenser gentager sig mange gange i træk, ende mod ende.
Typer og størrelse
Tandemrepeats omfatter flere undergrupper, bl.a. satellit-DNA samt minisatellitter og mikrosatellitter. Disse adskiller sig ved længden af den gentagne enhed:
- Mikrosatellitter (ofte kaldet STRs): typisk 1–6 bp per gentagelse.
- Minisatellitter: typisk 10–60 bp per gentagelse.
- Satellit-DNA: kan have længere monomerer (fx i mennesket er alpha-satellitter på ~171 bp) og kan danne arrays, der spænder fra flere kilobaser til megabaser.
Placering i genomet og relation til heterokromatin
Satellit-DNA findes ofte i de tætte, kompakte områder kaldet heterokromatinet, især omkring centromerer og i pericentromeriske regioner på kromosomer. Det er typisk en del af det, man kalder konstitutivt heterokromatin — områder, som for det meste er transcriptionelt inaktive og ikke koder for proteiner.
Funktioner
- Strukturel rolle ved centromerer: Mange centromerer er opbygget omkring særlige satellitsekvenser (fx alpha-satellitter hos mennesker). Disse sekvenser binder centromer-proteiner (såsom CENP-A) og er nødvendige for kinetokorets dannelse og korrekt fordeling af kromosomer ved celledeling.
- Heterokromatin-dannelse og genregulering: Satellit-DNA bidrager til dannelsen af tæt kondenseret heterokromatin, som undertrykker genaktivering i disse regioner og hjælper med at opretholde kromosomstruktur og stabilitet.
- Evolution og populationsgenetik: Antallet af gentagelser kan variere mellem individer og arter, hvilket gør satellit-DNA nyttigt i slægtsforskning, artsbestemmelse og evolutionære studier.
- Bioteknisk og retsmedicinsk anvendelse: Minisatellitter og mikrosatellitter bruges som genetiske markører til DNA-fingeraftryk og individuel identifikation.
Transkription og sygdomssammenhænge
Selvom satellit-DNA traditionelt betragtes som "ikke-kodende" og transcriptionelt inaktivt, findes der ikke-kodende RNA-transkripter fra satellitesekvenser i visse væv og under særlige forhold. Sådanne satellit-transkripter kan være involveret i opretholdelsen af heterokromatin og kromatinremodellering. Fejlregulering eller ekspansion af gentagelser er blevet sat i forbindelse med genomisk ustabilitet og visse sygdomstilstande; desuden observeres ændret satellit-transkription i kræft og andre lidelser.
Oprindelse af navnet
Betegnelsen "satellit" stammer fra ældre eksperimenter, hvor DNA-fraktioner med forskellig tæthed klarede sig som separate "satellitter" ved centrifugering i tæthetsgradienter.
Opsummering: Satellit-DNA er store tandemgentagelser af ikke-kodende DNA, især rigt repræsenteret i heterokromatinet omkring centromerer. Det spiller vigtige strukturelle og regulerende roller i kromosomernes funktion, er vigtigt i genetik og retsmedicin, og kan have biologisk betydning via ikke-kodende RNA-transkripter.
Søge