Histon - ... De rol van histonen in het DNA

Nucleïnezuur DNA in de kern van eukaryotische cellen, compact verpakt door speciale structuren. In cytologie ze dragen een speciale naam - histonen. Het is een peptide dat de fundamentele chemische eigenschappen bezit. De structuur en functies die in de cel, wordt in dit artikel worden besproken.

DNA wordt georganiseerd in de nucleus

Om "squeeze" lange polynucleotideketen DNA in microspace celkern daarin eigenaardige "coil" - eiwitten, histonen. Ze zijn dubbelstrengs garen wordt gewonden desoxyribonucleïnezuur. Deze structuur in karyoplasm wordt een nucleosoom. Biochemische studies toonden aan dat histon eiwit verdeeld in een aantal wijzigingen: histon H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. Het eerste peptide van deze lijst wordt een linker, de andere koeien. Deze histon-eiwitten vormen nucleosoom.

Kenmerken van de structuur van peptiden nucleosoom

Chemische analyse vastgesteld het feit hoog gehalte in de kern histon moleculen van aminozuren zoals lysine en arginine. De eerste is essentieel en de andere gedeeltelijk uitwisselbaar is en in nagenoeg alle peptiden. Histon eiwitten accumuleren overtollige positieve lading op de aminozuurresiduen. Het neutraliseren van de negatieve ladingen van de totale _PO4 ^3- anionen, in het DNA. Een ander kenmerk van de structuur van deze eiwitten ligt in het feit dat het vrijwel identiek organismen die behoren tot het plantenrijk, dieren en schimmels.

Aangezien histonen - eiwitten is de kern, zij het gevolg zijn structuur, kan deelnemen aan de processen in karyoplasm. Bijvoorbeeld, het meest belangrijk voor het transcriptieproces H1 peptide - histon eiwit behouden nucleosomen van chromatine in een ordelijke, compacte kern. Ook in geval van schade DNA loci, zogenaamde kernpeptide variante moleculen betrokken bij het herstel van deze delen.

kernpeptide

Zij bepalen de structuur van het nucleosoom dat bestaat uit vier moleculen genaamd H2A, H2B en H3 en H4. De nucleosomen zijn twee van elk type molecuul, is een dergelijke structuur genoemd octameer. Molecuul volgens deoxyribonucleic kerneiwitten en tussen zich hydrofoob, waterstof en covalente bindingen. Eiwitten, histonen vormen de kern van de nucleosoom. ze bevatten ook ongestructureerde NC-staarten. Deze delen bestaan uit 15-30 aminozuurresten en zijn betrokken bij de epigenetische processen die genexpressie. Kernhistonen middengedeelte nucleosomen kleine molecuulgewicht, in hun gebied, anders dan de staartdelen eilandjes bevatten hydrofobe monomeren eiwit valine, proline, methionine Lezina.

Recent onderzoek op het gebied van de biochemie hebben geleid tot de hypothese van de histon code. In tegenstelling tot de genetische code is universeel voor alle vormen van cellulaire leven op aarde, de histon code is variabel. Deze term betekent het modificeren van de staartdelen van de peptiden verkregen door acetyleringsreactie, methylering, fosforylering. Al deze chemische reacties vinden plaats in de aanwezigheid van multi-enzym complexen. Door een dergelijke biochemische processen, de modificerende kernhistonen en afstelling geschiedt expressie van genen die intracellulaire reacties met DNA controle: herstel, transcriptie, replicatie. Zich onder invloed van de chromatine histoncode veranderingen ondergaat remodeling, dus het veranderen van de verpakking in het nucleosoom (verzegelt het of, integendeel, los).

linker eiwit

Histon H1 wordt in chromatine, is verbonden met het buitenste gedeelte van de nucleosoom en behoudt daarop superspiraal deoxyribonucleïnezuur. De fixatie gebeurt plaatse tetrameer bestaat uit twee peptidemoleculen H3 en H4 twee moleculen. De vertegenwoordigers van de klasse en de klasse van vogels reptielen in de rode bloedcellen in plaats van histon H1 linker eiwit vond een andere H5.

H1 peptide HMJB-domein - een structureel deel, met ongeveer 80 aminozuurresiduen. Hij is vrijwel hetzelfde in de meeste organismen, met inbegrip van planten, dieren en mensen. Dit domein is niet onderhevig aan wijzigingen en is conservatief. Peptide N1 heeft twee vormen ruimtelijke configuraties: een ingeklapte en uitgeklapte druppeltje - in tertiaire vorm. Dit laatste gebeurt wanneer de communicatie faalt C-terminale gebied van het histon het DNA-bindende domeinen. Het koppelend peptide is actief betrokken bij het kopiëren van informatie van gen-mRNA-molecuul, een zelf-verdubbeling DNA werkwijzen, en bij het herstel van beschadigde haar loci. Dit is de biologische rol van histonen in het DNA.

Eiwitten vormen octameer

In tegenstelling peptide H1, andere soorten histonen genoemd koe, gekenmerkt door toereikende taaiheid een variante vorm te vormen. Bijvoorbeeld H2A het hoogste aantal wijzigingen: H2AZH2AX MACROH2A. Ze verschillen van elkaar:

• C-terminale aminozuursequentie.
• Locatie in het genoom.

Bijvoorbeeld histon variant H2ABbd verbonden met chromatine waarin DNA transcriptie plaatsvindt. MACROH2A peptide in interfase chromosomen. Cytologische onderzoeken bleek dat de histone H4 variante vormen zijn geïdentificeerd, maar het kan een groot aantal covalente bindingen met andere eiwitten die behoren tot de octameer nucleosomen te vormen. Dus, wetenschappers geloven dat de histonen - een speciale groep eiwitten die praktisch deel uitmaken van het chromatine van alle cellulaire levensvormen.

Hoe informatie over de histonen in het genoom te slaan

Gesteld kan worden dat de koeien en de linker histon variant geordend in genclusters tot expressie gebracht in de synthetische fase van de cel levenscyclus. Bijvoorbeeld, voor menselijke erfelijke eigenschappen groep genaamd HIST1 bestaat uit 35 genen in de zesde somatische chromosomenpaar. HIST2 cluster bestaat uit zes genen die coderen histonen, en de chromosomale locatie van een eerste paar. Het bevat ook een locus HIST3, die de drie genen. In de twaalfde paar is een gen dat een histon H4. Interessant is dat het kerneiwit genen introns, en genen van variante histon daarentegen bevatten en deze zijn verspreid over het genoom.

Om samen te vatten, hebben we gezien dat de histon - eiwitten die betrokken is bij het leggen van de strengen van DNA in de kern, maar ook in de processen van de regelgeving, reparatie en transcriptie vinden plaats in het.