Histones - mae'n ... Rôl histones yn y DNA

Niwclëig asid DNA cynnwys yn y cnewyllyn celloedd ewcaryotig, diolch pecynnu cryno i strwythurau arbennig. Yn sytoleg maent yn gwisgo enw arbennig - histones. Mae'n peptid sy'n dangos priodweddau cemegol sylfaenol. Mae eu strwythur a swyddogaethau a gyflawnir yn y gell, yn cael ei drafod yn yr erthygl hon.

DNA yn cael ei drefnu yn y niwclews

Er mwyn "wasgu" cadwyn polynucleotide hir o DNA mewn MicroSpace cell cnewyllyn ynddo yn hynod "coil" - proteinau, histones. Maent yn cael eu edafedd dwbl-sownd ei ddirwyn asid diocsiriboniwclëig. Gelwir y strwythur hwn, a leolir yn karyoplasm yw nucleosome. Datgelodd astudiaethau biocemegol y protein histone drefnwyd mewn sawl addasiadau: H1 histone / H5, H2A, H2B, H3, H4. Gelwir y peptid gyntaf y rhestr hon yn linker, y gwartheg eraill. Mae'r proteinau histone ffurflen nucleosome.

Nodweddion y strwythur peptidau nucleosome

dadansoddiad cemegol sefydlodd y ffaith y cynnwys gormodol yn y moleciwlau histone craidd o asidau amino, fel lysin a arginine. Y cyntaf yn hanfodol a'r llall yn rhannol gyfnewidiol ac yn bresennol ym mron pob peptidau. proteinau histone cronni gwefr bositif dros ben ar y gweddillion asid amino. Maent yn niwtraleiddio'r taliadau negyddol o gyfanswm y Post ₄ ³ anionau, gynnwys yn y DNA. Nodwedd arall o'r strwythur y proteinau hyn yn gorwedd yn y ffaith ei bod yn bron yn union mewn organebau sy'n perthyn i deyrnas planhigion, anifeiliaid a ffyngau.

Ers histones - proteinau yn y craidd, maent i fod i ei strwythur, yn gallu cymryd rhan yn y prosesau sy'n digwydd yn karyoplasm. Er enghraifft, mae'r rhan fwyaf pwysig i'r trawsgrifiad peptid broses H1 - protein histone nucleosomes chadw yn rhan o cromatin mewn, craidd compact trefnus. Hefyd, mewn achos o loci difrod DNA, a elwir moleciwlau amrywiad peptid craidd yn cael eu cymryd rhan yn y gwaith o atgyweirio rhannau hyn.

peptid craidd

Maent yn diffinio strwythur y nucleosome, sy'n cynnwys pedwar math o foleciwlau o'r enw H2A, H2B a H3 a H4. Mae'r nucleosomes yw dau o bob math o foleciwl, a elwir strwythur o'r fath yn octamer. Mae moleciwl o broteinau craidd diocsiriboniwclëig a ffurf rhyngddynt hydroffobig, hydrogen a bondiau cofalent. Proteinau, histones wrth graidd y nucleosome. maent hefyd yn cynnwys distrwythur CC-cynffonnau. Mae'r rhannau hyn yn cynnwys 15-30 gweddillion asid amino ac yn cymryd rhan yn y prosesau epigenetic sy'n rheoli mynegiant genynnau. histones Craidd nucleosomes rhan ganolog yn cael pwysau bach moleciwlaidd, yn eu hardaloedd, yn wahanol i'r ynysigau dogn gynffon cynnwys monomerau hydroffobig valine protein, proline, Lezina fethionin.

Mae gwaith ymchwil diweddar ym maes biocemeg wedi arwain at ddamcaniaeth y cod histone. Yn wahanol i'r cod genetig yn gyffredinol ar gyfer pob math o fywyd ar y Ddaear cellog, mae'r cod histone yn amrywio. Mae'r term hwn yn golygu addasu'r dogn gynffon y peptidau deillio o'r adwaith asetyleiddio, methylation, ffosfforyleiddiad. Mae'r holl brosesau cemegol hyn yn digwydd ym mhresenoldeb multienzyme cyfadeiladau. Oherwydd brosesau biocemegol o'r fath, mae'r histones craidd addasu, ac addasiad yn digwydd fynegiant o enynnau sy'n rheoli adweithiau intranuclear sy'n cynnwys DNA: trwsio, trawsgrifiad, replication. Hun o dan ddylanwad y cromatin newidiadau cod histone undergoes ailfodelu, hy newid ei becynnu yn y nucleosome (selio neu, i'r gwrthwyneb, loosens).

protein linker

Histone H1 yn yn cromatin, wedi'i gysylltu â'r gyfran allanol y nucleosome ac yn cadw hynny supercoil asid diocsiriboniwclëig. Mae ei obsesiwn yn digwydd ar tetramer lleoliad sy'n cynnwys dau moleciwlau peptid H3 a H4 dau moleciwlau. Mae cynrychiolwyr y dosbarth a'r dosbarth o ymlusgiaid adar yng nghelloedd coch y gwaed yn lle protein linker H1 histone hyd i H5 arall.

peptid H1 cynnwys HMJB-barth - cyfran strwythurol, gyda gweddillion asid amino tua 80. Mae'n ymarferol yr un fath yn y rhan fwyaf organebau, gan gynnwys planhigion, anifeiliaid a phobl. Nid yw'r parth yn amodol ar addasu ac yn geidwadol. Mae Peptid N1 dau fath o ffurfweddau gofodol: a belen wedi dymchwel a heb eu plygu - ar ffurf trydyddol. Mae'r olaf yn digwydd pan fydd cyfathrebu yn methu rhanbarth C-terminal o'r histone i'r parthau DNA-rhwymo. Mae'r peptid linker yn cymryd rhan weithredol yn copïo gwybodaeth o genyn i'r moleciwl mRNA, hunan-dyblu prosesau DNA, yn ogystal ag wrth drwsio difrodi ei loci. Mae hyn yn y rôl biolegol histones yn y DNA.

Wrth i proteinau yn ffurfio octamer

Yn wahanol i peptid H1, mathau eraill o histones a elwir buwch, a nodweddir gan ddigon o hydwythedd i ffurfio ffurflen amrywiad. Er enghraifft, mae gan H2A y nifer uchaf o addasiadau: H2AZH2AX MACROH2A. Maent yn wahanol oddi wrth ei gilydd:

• C-terminal dilyniant asid amino.
• Lleoliad yn y genom.

Er enghraifft, amrywiad histone H2ABbd rhyng-gysylltiedig â cromatin lle trawsgrifiad DNA yn digwydd. MACROH2A peptid mewn cromosomau Rhyngffas. astudiaethau sytolegol gwelwyd bod y ffurflenni amrywiad H4 histone wedi cael eu nodi, ond gall ffurfio nifer fawr o fondiau cofalent gyda phroteinau eraill perthyn i'r nucleosomes octamer. Felly, mae gwyddonwyr yn credu bod y histones - grŵp arbennig o broteinau sy'n ymarferol yn rhan o cromatin pob math cellog o fywyd.

Sut i storio gwybodaeth am y histones yn y genom

Gellir dadlau bod y gwartheg, ac mae'r amrywiad histone linker hamgodio yn y clystyrau genyn a fynegwyd yn y cam synthetig o gylch bywyd gell. Er enghraifft, ar gyfer nodweddion etifeddol dynol grŵp o'r enw HIST1 mae'n cynnwys 35 o enynnau lleoli yn y chweched pâr cromosom somatig. HIST2 clwstwr yn cynnwys chwe genynnau amgodio histones, a cromosomaidd lleoliad pâr cyntaf. Mae hefyd yn cynnwys HIST3 locus, sy'n cynnwys y tri genynnau. Yn y ddeuddegfed pâr yn un genyn amgodio yn H4 histone. Yn ddiddorol, mae'r genynnau protein craidd wedi introns, a genynnau o histones amrywiad, ar y groes, yn eu cynnwys ac yn cael eu gwasgaru ar draws y genom.

I grynhoi, rydym wedi gweld bod y histones - proteinau yn ymwneud â gosod y llinyn DNA yn y niwclews, ond hefyd yn y prosesau rheoleiddio, atgyweirio a thrawsgrifio yn digwydd ynddo.