Kako so histoni povezani z nukleozomi - Razlika Med

Kako so histoni povezani z nukleozomi

Diploidni človeški genom je sestavljen iz približno 6 milijard baznih parov tesno pakiranih v 23 kromosomov znotraj jedra. Histoni so proteini, ki so vključeni v kompaktno pakiranje DNK v mikroskopski prostor. Kromatin je nastali kompleks DNA-protein. Osnovna ponavljajoča se enota kromatina je nukleosom. Nukleosom sestavljajo dolžina DNA, ovita okoli jedra histona. Histoni so pozitivno nabite beljakovine in DNA je negativno nabita. Središče histona nastane iz proteinskega oktamera, ki združuje dva od štirih histonov, H2A, H2B, H3 in H4. Vsak kromosom je sestavljen iz tisočev nukleosomov, ki so med seboj povezani z raztezanjem DNA. Struktura nukleosomov daje kromatinu videz kroglic.

Pokrita ključna območja

1. Kaj so histoni
- Definicija, vrste, vloga
2. Kako so histoni povezani z nukleozomi
- Nastajanje nukleozomov

Ključni pojmi: kromatin, kromatosom, DNA, histonsko jedro, Linker DNA, nukleozom


Kaj so Histoni

Histoni so osnovni tipi beljakovin, ki jih najdemo v kromatinu. So majhne, ​​pozitivno nabite beljakovine. H1, H2A, H2B, H3 in H4 so vrste histonov. V jedru so povezani z DNK, kar pripomore k kondenzaciji v kromatinu. Vsi tipi histonov so vključeni v tvorbo histonskega jedra, okoli katerega se zavija DNA. Nastanek histonskega oktamera je prikazan v slika 1.


Slika 1: Nastajanje histonskih jeder

Histoni imajo pomembno vlogo pri regulaciji genov z oblikovanjem dveh vrst kromatina, znanih kot euhromatin in heterohromatin. Euchromatin vsebuje slabo pakirano DNA; zato kaže visoke stopnje izražanja. Vendar pa heterochromatin vsebuje tesno pakirano DNA. Zato so geni v heterohromatinu redko izraženi.

Kako so histoni povezani z nukleozomi

DNA so negativno nabite molekule zaradi prisotnosti fosfatne skupine v ogrodju sladkorja-fosfata. Zato se pozitivno nabiti histoni lahko zelo tesno vežejo z DNA. Visoko kondenzirana struktura DNA nastane z ovijanjem DNA okoli histonskih beljakovinskih jeder. Zavita DNA okoli histonskega jedra je prikazana v slika 2.


Slika 2: Nukleozom

Nukleozom služi kot osnovna strukturna in ponavljajoča se enota kromatina, ki generira kroglice na nizu. Sestavljen je iz histonskega jedra in odseka DNK, ovitega okoli njega. Histon oktamer ali histonsko jedro nastane s kombiniranjem dveh od štirih tipov histonov, H2A, H2B, H3 in H4. Raztezek DNK s 146 bazami je ovit okrog histona, da se tvori nukleosom. To raztezanje DNA ovije približno 1,7 obrata na histonskem oktameru. Potem se na histonsko jedro veže še ena vrsta histona, znana kot H1, ki omogoča nadaljnjih 20 parov baz DNA. Posledica tega je ovijanje raztezanja DNA v dveh popolnih krogih okrog histonskega jedra. Ta struktura je znana kot a kromatozom. Zato se okoli kromosoma ovije DNK raztezanja v parih s 166 bazami. Struktura kromatosoma je prikazana v slika 3.


Slika 3: Kromatozom

Vsak kromosom je sestavljen iz tisočev nukleosomov, ki so združeni z raztezanjem DNA, znano kot linker DNA. Linker DNA je sestavljena iz 20 baznih parov. To tvori dolge verige nukleosomov, ki pod mikroskopom dajejo kroglice na strukturo pika.

Pakiranje DNA v nukleosome skrajša dolžino verige DNA v sedemkrat. Premer nastalega kromatinskega vlakna je 20 nm. Kromatin se nadalje navije v vlakna dolžine 30 nm, ki tvori strukturo višjega reda.

Zaključek

Kromatin je kondenzirana struktura DNA, sestavljena iz zaporedja nukleosomov, ki so med seboj povezani. Nukleozomi so strukturna enota kromatina. Sestavljen je iz odseka DNK, ovitega okoli histonskega jedra. Središče histona je sestavljeno iz osmih histonskih proteinov. Zato so histoni jedrna struktura nukleosomov.

Sklic:

1. “Pakiranje DNA: nukleozomi in kromatin.” TNature News, Nature Publishing Group, Posodobitev