Образовање:Наука

Хистони су ... Улога хистона у ДНК

ДНК нуклеинске киселине, која улази у језгре еукариотских ћелија, компактно је упакована због посебних структура. У цитологији имају посебно име - хистонес. То су пептиди који показују основне хемијске особине. Њихова структура и функције изведене у ћелији ће бити дискутоване у овом чланку.

Како је ДНК организована у језгру

Да би "стискали" дугачак полинуклеотидни ланац ДНК у микрокозмосу ћелијског језгра, постоје оригинални "намотаји" - протеини-хистони. Оне су двоструке струне дезоксирибонуклеинске киселине. Таква структура, која се налази у кариоплазми, назива се нуклеозом. Биокемијске студије су утврдиле да је протеин хистона организован у облику неколико модификација: хистон Х1 / Х5, Х2А, Х2Б, Х3, Х4. Први пептид са ове листе обично се назива линкер, остали су ракови. Ови протеин-хистони који формирају нуклеозом.

Специфичности структуре нуклеозомских пептида

Хемијска анализа је утврдила чињеницу вишка садржаја у језгри хистона молекула таквих амино киселина као лизина и аргинина. Први је незамјењив, а други делимично заменљив и присутан је у готово свим пептидима. Протеини-хистони акумулирају вишак позитивних пуњења на аминокиселинским остацима. Они неутралишу укупне негативне оптерећења анодона ПО 4 3 који чине ДНК. Друга карактеристика структуре ових протеина јесте то што је практично идентична у организмима који припадају царству биљке, животиња и печурака.

Пошто су хистони протеини једра, они, због своје структуре, могу учествовати у процесима који се јављају у кариоплазми. На пример, најважнији за процес транскрипције је пептид Х1, хистонски протеин који држи нуклеозоме који су део хроматина уређеном компактном језгру. Такође, у случају оштећења ДНА лоци, такозвани варијантни молекули језгра пептида учествују у поправци ових локација.

Крава пептида

Они одређују структуру нуклеозома, који се састоји од четири врсте молекула званих Х2А, Х2Б и Х3 и Х4. У нуклеозомима постоје два молекула сваког типа, ова структура се назива окотамер. Молекул деоксирибонуклеи и језгро протеини формирају између себе хидрофобне, водоникове и ковалентне везе. Протеини-хистони су срж нуклеозома. Они такође садрже неструктуиране НЦ-репе. Ови делови се састоје од 15-30 аминокиселинских остатака и учествују у епигенетским процесима који контролишу експресију гена. Основни хистони централног дела нуклеозома имају мале молекулске тежине, у својим дијеловима, за разлику од репних делова, постоје остаци хидрофобних протеинских мономера: валин, пролин, лезин, метионин.

Најновија научна истраживања у области биокемије довела су до појаве хипотезе о хистонском коду. За разлику од генетичког кода који је универзални за све облике ћелијског живота на Земљи, хистонски код је варијабилни. Овај израз односи се на модификацију репних делова пептида као резултат реакција ацетилације, метилације, фосфорилације. Сви наведени хемијски процеси се јављају у присуству комплекса мултиензима. Због таквих биохемијских процеса који модификују језгре хистона, долази до корекције експресије гена које контролишу интрануклеарне реакције које укључују ДНК: репарацију, транскрипцију, репликацију. Сам сам хроматин под утицајем промена у хистонском коду пролази преуређивање, тј. Промјењује своје паковање у нуклеозому (кондензира или, обратно, опушта).

Линкер протеин

Хистон Х1, који је у хроматину, комбинира се са спољним делом нуклеозома и задржава на њему супер-хелик деоксирибонуклеинске киселине. Његова фиксација се одвија на локацији тетрамера који се састоји од два молекула пептида Х3 и два молекула Х4. У представницима класе птица и класе рептила у еритроцитима, уместо хистона Х1 је пронађен још један линкер протеин Х5.

Х1 пептид садржи ХМЈБ домен, структурни регион од око 80 амино киселинских остатака. То је готово исто у већини организама, укључујући биљке, животиње и људе. Овај домен није предмет модификације и конзервативан је. Пептид Х1 има два облика просторне конфигурације: преклопљен у облику глобуле и распоређен - у терцијарном облику. Други се јавља када је прекинута веза подручја Ц-терминала хистона са ДНК-везујућим доменима. Линкер пептид активно учествује у преписивању информација од гена до молекула мРНК, у процесима самодијајужења ДНК, као иу поправци оштећеног локуса. Ово је биолошка улога хистона у ДНК.

Како протеини чине октамер

За разлику од пептида Х1, друге врсте хистона, које се зову ракови, карактеришу довољна пластичност и облици варијантних облика. На пример, Х2А има највећи број модификација: Х2АЗХ2АКС МАЦРОХ2А. Они се разликују између себе:

  • Ц-терминалне секвенце остатака амино киселине.
  • Локација у геному.

На пример, варијанта хистона Х2АБбд је међусобно повезана са хроматином, у ДНК чија транскрипција се јавља. МАЦРОХ2А пептид се налази у интерфазним хромозомима. Цитолошке студије показале су да хистон Х4 нема варијантне форме, али је способан да формира велики број ковалентних веза са другим протеином који улазе у октамер нуклеозома. Према томе, научници верују да су хистони група специјалних протеина који практично улазе у хроматин свих ћелијских облика живота.

Како се подаци о хистонима у геноме складиште

Може се тврдити да су црустал, линкер и варијантни хистони кодирани у кластерима гена изражених у синтетичкој фази животног циклуса ћелије. На пример, за човека, наследна група депозита, која се зове ХИСТ1, састоји се од 35 гена локализованих у шестом соматском пару хромозома. ХИСТ2 кластер садржи шест гена који кодирају хистоне и налазе се у првом хромозомском пару. Такође садржи ХИСТ3 локус, који укључује три гена. У дванаестом пару постоји један ген који кодира хистон Х4. Занимљиво је да гени кукурузних протеина немају интроније, а гени варијанте хистона, напротив, садрже их и расеју кроз читав геноме.

Да сумирамо, били смо убеђени да су хистони протеини укључени у полагање хеликса ДНК у језгру, као иу процесима регулације, поправки и транскрипције који се јављају у њему.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 sr.delachieve.com. Theme powered by WordPress.