Bivalent chromatin
বাইভেলেন্ট ক্রোমাটিন হল ডি. এন. এ-র অংশ, যা হিস্টোন প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ, যার একই অঞ্চলে এপিজেনেটিক নিয়ন্ত্রকদের দমন এবং সক্রিয় উভয়ই রয়েছে। এই নিয়ন্ত্রকরা জিনের অভিব্যক্তি বাড়াতে বা নীরব করতে কাজ করে। যেহেতু এই নিয়ন্ত্রকরা একে অপরের বিরুদ্ধে কাজ করে, তাই তারা সাধারণত বিভিন্ন সময়ে ক্রোমাটিনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। যাইহোক, বাইভেলেন্ট ক্রোমাটিনে, উভয় ধরনের নিয়ন্ত্রক একই সময়ে একই ডোমেনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করছে। বাইভেলেন্ট ক্রোমাটিন ডোমেনগুলি সাধারণত ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর জিনের প্রবর্তকদের সাথে যুক্ত থাকে যা নিম্ন স্তরে প্রকাশিত হয়। প্লুরিপোট্যান্ট ভ্রূণ স্টেম কোষ, জিন ইমপ্রিন্টিং এবং ক্যান্সারের বিকাশমূলক নিয়ন্ত্রণে বাইভেলেন্ট ডোমেনগুলিও ভূমিকা পালন করে বলে দেখা গেছে। বাইভেলেন্ট এপিজেনেটিক নিয়ন্ত্রক বাইভেলেন্ট ক্রোমাটিন ডোমেনে একসাথে পাওয়া সবচেয়ে সাধারণ বিরোধী এপিজেনেটিক নিয়ন্ত্রক হল হিস্টোন 3 লাইসিন 4 (এইচ3কে4এমই3) এবং হিস্টোন 3 লাইসিন 27 (এইচ3কে27এমই3)-এ মিথাইলেশন চিহ্ন। H3K27me3 চিহ্নটি জিনটিকে নীরব করে দেয় যখন H3K4me3 চিহ্নটি জিনটিকে স্থায়ীভাবে নীরব না হতে দেয় এবং প্রয়োজনে সক্রিয় করে। ভ্রূণের স্টেম সেল এবং ছাপানো জিন সক্রিয়করণ (এইচ3কে4এমই3) এবং দমনমূলক (এইচ3কে27এমই3) চিহ্ন উভয়ের সাথেই যুক্ত, কারণ সক্রিয়করণের প্রয়োজন না হওয়া পর্যন্ত তারা একটি জিনকে দমন করতে দেয়। যদিও জিনোমের একই স্থানে এইচ3কে4এমই3 এবং এইচ3কে27এমই3-এর সহ-স্থানীয়করণের প্রচুর প্রমাণ রয়েছে, তবে বেশিরভাগ প্রমাণ থেকে জানা যায় যে এগুলি একই অণুর উপর ঘটে না তবে একই নিউক্লিওসোমের মধ্যে হিস্টোন এইচ3-এর বিভিন্ন অনুলিপিতে ঘটতে পারে। ভ্রূণের স্টেম কোষ এবং বিকাশ বাইভেলেন্ট ক্রোমাটিন ডোমেন ভ্রূণের স্টেম (ই. এস) কোষে পাওয়া যায় এবং কোষের পৃথকীকরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। একটি ই. এস কোষকে তার অবিচ্ছেদ্য অবস্থায় রাখার সময়, ডি. এন. এ-র দ্বিবিভক্ত ক্ষেত্রগুলি কোষের পৃথকীকরণকে সক্রিয় করে এমন বিকাশমূলক জিনগুলিকে নীরব করতে ব্যবহৃত হয়, যখন জিনগুলিকে প্রস্তুত এবং সক্রিয় হওয়ার জন্য প্রস্তুত রাখে। যখন একটি ই. এস কোষ একটি নির্দিষ্ট কোষ বংশে পার্থক্য করার জন্য একটি সংকেত পায়, তখন পার্থক্যের জন্য নির্দিষ্ট বিকাশমূলক জিনের সক্রিয়করণ প্রয়োজন হয়। প্রয়োজনীয় বিকাশমূলক জিনগুলি সক্রিয় করা হবে এবং সেই কোষের বংশের জন্য প্রয়োজনীয় নয় এমন অন্যান্য জিনগুলি তাদের বাইভেলেন্ট ডোমেনের মাধ্যমে দমন করা হবে। বাইভেলেন্ট ডোমেনে পাওয়া H3K4me3 এবং H3K27me3 চিহ্নগুলি একটি ভ্রূণের স্টেম সেল পৃথক হয় বা অনির্দিষ্ট থাকে (প্লুরিপোটেন্ট অবস্থা) তা নিয়ন্ত্রণ করে। এপিজেনেটিক চিহ্নগুলি কিছু জিনের অভিব্যক্তিতে অবদান রাখে এবং প্লুরিপোটেন্সি এবং পৃথকীকরণের সময় অন্যদের নীরব করে দেয়। H3K27me3 চিহ্নগুলি বিকাশমূলক নিয়ন্ত্রণ জিনগুলিকে দমন করে এবং কোষকে পার্থক্য করা থেকে বিরত করে, যাতে কোষটি প্লুরিপোটেনসি বজায় রাখে। যদিও এই চিহ্নটি বংশ নিয়ন্ত্রণ জিনগুলিকে দমন করে, তবে এটি তাদের পৃথকীকরণের উপর সক্রিয়করণের জন্য প্রস্তুত রাখে। যখন কোষটি একটি নির্দিষ্ট ধরনের কোষের সাথে পার্থক্য করার সংকেত পায়, তখন H3K27me3 পৃথকীকরণের জন্য প্রয়োজনীয় জিনগুলি থেকে সরানো হবে, যেখানে H3K27me3 উন্নয়নমূলক নিয়ন্ত্রণ জিনের দমন বজায় রাখে যা নির্বাচিত বংশের জন্য অপ্রয়োজনীয়। বাইভেলেন্ট ক্রোমাটিন সমাধানের উন্নয়নমূলকভাবে নিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়াটি এ. টি. পি-ক্রোমাটিন রিমডেলার যেমন এস. ডব্লিউ. আই/এস. এন. এফ-এর ক্রিয়াকলাপ দ্বারা সহায়তা করা হয়, যা বাইভেলেন্ট ক্রোমাটিন থেকে পলিকম্ব-গ্রুপ প্রোটিন বের করার জন্য এ. টি. পি-কে হাইড্রোলাইজ করে। H3K4me3 দ্বারা শুধুমাত্র নিয়ন্ত্রকদের একটি নির্দিষ্ট উপসেট সক্রিয় করা হবে একটি নির্দিষ্ট কোষের বংশ প্রদান করতে। এই চিহ্নটি পৃথকীকরণের উপর উন্নয়নমূলক নিয়ন্ত্রকদের সক্রিয় করে এবং পৃথকীকরণের জন্য প্রয়োজনীয় জিনগুলিকে আরও দক্ষ করে তোলে। সক্রিয়কারী এইচ3কে4এমই3 চিহ্ন থাকা ট্রান্সক্রিপশন রিপ্রেসারগুলিকে প্রতিহত করে এবং দমনমূলক ডিএনএ মিথাইলেশনকে বাধা দিয়ে জিনগুলিকে স্থায়ীভাবে নীরব হওয়া থেকে রক্ষা করে। একবার কোষটি একটি নির্দিষ্ট ধরনের কোষের সাথে পৃথক হয়ে গেলে কেবল একটি চিহ্ন ক্রোমাটিনের সাথে যুক্ত থাকে। ইমপ্রিন্টিং হল এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে একটি প্যারেন্টাল অ্যালিলকে নীরব করা হয় এবং অন্য প্যারেন্ট থেকে অ্যালিল প্রকাশ করা হয়। মানুষের জিআরবি10 জিন ছাপানো জিন অভিব্যক্তি প্রদর্শন করে এবং ইঁদুরের মধ্যে, এই ছাপানো জিআরবি10 অভিব্যক্তিটি বাইভেলেন্ট ক্রোমাটিনের উপস্থিতি দ্বারা সক্ষম হয়। ইঁদুরের জি. আর. বি. 10 জিনের একটি দ্বিবার্ষিক ক্ষেত্র রয়েছে যা এইচ3কে4এমই3 এবং এইচ3কে27এমই3 পরিবর্তনকে একটি পিতামাতার কাছ থেকে জিন প্রকাশ করার সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহার করে যখন অন্যটি নীরব থাকে। এটি জিনটিকে একটি নির্দিষ্ট টিস্যুতে শুধুমাত্র একজন অভিভাবক দ্বারা প্রকাশ করার অনুমতি দেয়। বেশিরভাগ দৈহিক টিস্যুতে, জি. আর. বি. 10 জিনটি মাতৃ অ্যালিল থেকে প্রকাশিত হয়, মস্তিষ্ক ব্যতীত যেখানে এটি পৈতৃক অ্যালিল থেকে প্রকাশিত হয়। মস্তিষ্ক ব্যতীত সমস্ত টিস্যুতে এটি নীরব রাখতে জিনের পৈতৃক অ্যালিলের উপর H3K4me3 এবং H3K27me3 চিহ্ন ব্যবহার করা হয়। মস্তিষ্কের টিস্যুতে জিনের মাতৃ অ্যালিলে একই মিথাইলেশন চিহ্ন ব্যবহার করা হয়। যখন জিনগুলি প্রকাশ করা হয় তখন H3K27me3 দমনকারী চিহ্নটি বাইভেলেন্ট ডোমেন থেকে সরানো হয়। তথ্যসূত্র আণবিক জেনেটিক্স