Histones - ito ... Ang papel na ginagampanan ng histones sa DNA

Nucleic acid DNA kasama sa nucleus ng eukaryotic cell, compact package salamat sa espesyal na kaayusan. Sa saytolohiya magsuot sila ng isang espesyal na pangalan - histones. Ito ay isang peptide na nagpapakita ng mga pangunahing katangian ng kemikal. Ang kanilang mga istraktura at mga function na ginanap sa cell, tatalakayin sa artikulong ito.

DNA ay isinaayos sa nucleus

Upang "pisilin" long polynucleotide kadena ng DNA sa microspace nucleus ng cell doon ay nangasumpungang kakaiba "likaw" - protina, histones. Sila ay i-double-maiiwan tayo magkuwentuhan ay sugat deoxyribonucleic acid. Ito istraktura, matatagpuan sa karyoplasm ay tinatawag na isang nucleosome. Biochemical mga pag-aaral nagsiwalat na histone protina nakaayos sa ilang mga pagbabago: histone H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. Ang unang peptide sa listahang ito ay tinatawag na isang linker, ang iba pang mga cows. Ang mga histone na protina bumuo nucleosome.

Mga Tampok ng istraktura ng nucleosome peptides

Kimikal pagtatasa itinatag ang katunayan ng sobrang nilalaman sa core histone molecule ng amino acids tulad ng lysine at arginine. Ang una ay napakahalaga at ang iba pang bahagyang mapagpapalit at ay naroroon sa halos lahat peptides. Histone na protina makaipon ng labis na positibong singil sa amino acid residues. Sila ay neutralisahin ang negatibong singil ng kabuuang PO ₄ ^3- anions, kasama sa DNA. Ang isa pang tampok ng istraktura ng mga protina ay namamalagi sa ang katunayan na ito ay halos katulad sa mga organismo na nakapaloob sa kaharian ng mga halaman, mga hayop at fungi.

Dahil histones - protina ay ang core, ang mga ito dahil sa kaayusan nito, maaari lumahok sa mga proseso na nagaganap sa karyoplasm. Halimbawa, ang pinaka-mahalaga sa transcription proseso H1 peptide - histone protina napananatili nucleosomes ay bahagi ng chromatin sa isang maayos at compact core. Gayundin, sa kaso ng pinsala DNA loci, kaya-tinatawag na core peptide variant molecule ay kasangkot sa pagkumpuni ng mga bahagi.

core peptide

Sila tukuyin ang istraktura ng nucleosome, na kung saan ay binubuo ng apat na uri ng molekula na tinatawag na H2A, H2B at H3 at H4. Ang nucleosomes ay dalawa sa bawat uri ng Molekyul, tulad ng isang istraktura ay tinatawag octamer. Ang Molekyul ng deoxyribonucleic core protina at paraan pagitan ng mga ito hydrophobic, hydrogen at covalent Bonds. Protina, histones ay nasa core ng nucleosome. sila din maglaman ng unstructured NC-tails. Ang mga bahagi ay binubuo ng 15-30 amino acid residues at ay kasangkot sa epigenetic proseso na kontrolin ang gene expression. Core histones gitnang bahagi nucleosomes ay may maliit na molekular timbang, sa kanilang mga lugar, hindi katulad ng buntot bahagi islets na nakapaloob hydrophobic monomers protina valine, proline, Lezina methionine.

Kamakailang mga pananaliksik sa larangan ng biyokimika ay may na humantong sa ang teorya ng histone code. Sa kaibahan sa genetic code ay pandaigdigan para sa lahat ng mga anyo ng cellular buhay sa Earth, ang histone code ay variable. Ang katagang ito ay nangangahulugan ng pagbabago ng buntot bahagi ng mga peptides na nagreresulta mula sa acetylation reaksyon, methylation, phosphorylation. Ang lahat ng mga kemikal na proseso ng nangyari sa presensya ng multienzyme complexes. Dahil sa naturang biochemical mga proseso, ang mga pagbabago core histones, at adjustment maganap pagpapahayag ng mga gene na kumokontrol intranuclear reaksyon na kinasasangkutan ng DNA: pagkumpuni, transcription, pagtitiklop. Ang kanyang sarili sa ilalim ng impluwensiya ng mga pagbabago chromatin histone code sumasailalim remodeling, ibig sabihin, ang pagbabago ng kanyang packaging sa nucleosome (seal ito o, sa salungat, loosens).

linker protina

Histone H1 ay sa chromatin, ay konektado sa mga panlabas na bahagi ng nucleosome at napapanatili doon supercoil deoxyribonucleic acid. Nito pagkapirmi nangyayari sa tetramer lokasyon na binubuo ng dalawang peptide molecule H3 at H4 dalawang molecules. Ang mga kinatawan ng klase at ang klase ng mga ibon reptile sa pulang selula ng dugo sa halip ng histone H1 linker protina na natagpuan ng isa pang H5.

H1 peptide Binubuo HMJB-domain - isang istruktura bahagi, na may humigit-kumulang sa 80 amino acid residues. Siya ay halos pareho sa karamihan ng mga organismo, kabilang ang mga halaman, mga hayop at mga kawani na tao. Ang domain na ito ay hindi napapailalim sa pagbabago at ito ay konserbatibo. Peptide N1 ay may dalawang paraan ng spatial configuration: isang gumuhong globule at ladlad - sa tertiary form. Ang huli ay nangyayari kapag ang komunikasyon nabigo C-terminal rehiyon ng histone sa DNA-bisang domain. Ang linker peptide ay aktibong kasangkot sa pagkopya ng impormasyon mula sa gene na mRNA Molekyul, isang self-pagdodoble DNA proseso, pati na rin sa pagkumpuni ng mga nasira loci nito. Ito ay ang biological papel na ginagampanan ng histones sa DNA.

Tulad ng protina bumuo octamer

Hindi tulad ng peptide H1, iba pang mga uri ng histones tinatawag na tumakot, nailalarawan sa pamamagitan ng sapat na kalagkitan upang bumuo ng isang variant form. Halimbawa, H2A ang may pinakamataas na bilang ng mga pagbabago: H2AZH2AX MACROH2A. Sila ay naiiba mula sa bawat isa:

• C-terminal amino acid sequence.
• Lokasyon sa genome.

Halimbawa, histone variant H2ABbd interconnected sa chromatin kung saan DNA transcription nangyayari. MACROH2A peptide ay nasa interphase chromosomes. Cytological mga pag-aaral na ito ay natagpuan na ang mga histone H4 variant form na nakilala, ngunit maaari itong bumuo ng isang malaking bilang ng mga covalent Bonds sa iba pang mga protina-aari ng mga octamer nucleosomes. Kaya, siyentipiko naniniwala na ang histones - isang espesyal na pangkat ng mga protina na halos bahagi ng chromatin ng lahat ng cellular mga anyo ng buhay.

Paano upang mag-imbak ng impormasyon tungkol sa histones sa genome

Maaari itong Nagtalo na ang mga baka, at ang linker histone variant naka-encode sa ang mga kumpol gene ipinahayag sa mga synthetic phase ng buhay cycle ng cell ni. Halimbawa, para sa tao namamana ugali grupong tinatawag HIST1 ito ay binubuo ng 35 mga gene na matatagpuan sa ika-anim na somatic pares kromosoma. HIST2 kumpol Binubuo ng anim na mga gene encoding histones, at ang mga chromosomal lokasyon ng isang unang pares. Ito rin ay naglalaman ng isang locus HIST3, na binubuo ng tatlong genes. Sa kasabay ng ikalabing dalawa ay isa gene pag-encode ng histone H4. Nang kawili-wili, ang core protina gene ay may introns, at gene ng variant histones, pabaligtad, maglaman ang mga ito at nakakalat sa buong genome.

Upang ibuod, nakita natin na ang histones - protina ay kasangkot sa pagtula ang mga hibla ng DNA sa nucleus, ngunit din sa proseso ng regulasyon, repair at transcription maganap sa loob nito.