Histónar eru ... Hlutverk históna í DNA

Nukleinsýra DNA, sem fer inn í kjarninn í eukaryotic frumur, er samningur pakkað vegna sérstakra mannvirkja. Í frumufræði hafa þau sérstakt nafn - histónar. Þetta eru peptíð sem sýna helstu efnafræðilega eiginleika. Uppbygging þeirra og aðgerðir sem framkvæmdar eru í klefanum verður rætt í þessari grein.

Hvernig DNA er skipulagt í kjarnanum

Í því skyni að "kreista" langan fjölkirniskeðju DNA í smákjarna frumakjarnans eru upprunalegu "spólur" - próteinhistónar. Þeir tvöfalda strandar deyramíbrónukleinsýra. Slík uppbygging, sem er staðsett í karyóplasma, er kölluð kjarninninn. Lífefnafræðilegar rannsóknir hafa sýnt að histónprótínið er skipulagt í formi nokkurra breytinga: histón H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. Fyrsta peptíðið úr þessum lista er yfirleitt kallað linker, restin eru krabbadýr. Það eru þessi próteinhistónur sem mynda núkleósóm.

Sérkenni uppbyggingar nukleósapeptíða

Efnafræðileg greiningin staðfesti þá staðreynd að umframmagn í kjarnahistónum sameinda slíkra amínósýra eins og lýsín og arginín. Fyrsti er óbætanleg og hitt er að hluta skiptanlegt og er til staðar í nánast öllum peptíðum. Prótein-histónar safnast saman umfram jákvæða gjöld á amínósýruleifum. Þeir hlutleysa heildar neikvæðar gjöld af PO ₄ ^3- anjónunum sem mynda DNA. Annar þáttur í uppbyggingu þessara próteina er að það er nánast eins í lífverum sem tilheyra ríki plöntunnar, dýra og sveppum.

Þar sem histónar eru prótein kjarnans, geta þau, vegna uppbyggingar þeirra, tekið þátt í ferlunum sem koma fram í karyóplasma. Til dæmis er mikilvægasta fyrir umritunarferlinu peptíðið H1, histónprótein sem hefur kjarnorkurnar sem eru hluti af krómatíninu í skipuðum kjarna. Einnig, þegar um er að ræða skemmdir á DNA loci, taka svokölluð afbrigði sameindir peptíðanna í kjarna þátt í viðgerð þessara vefsvæða.

Kýr peptíð

Þeir ákvarða uppbyggingu núkleósómsins, sem samanstendur af fjórum tegundum sameinda sem kallast H2A, H2B og H3 og H4. Í núkleósum eru tveir sameindir af hverri gerð, þessi uppbygging er kallað á októmer. Sameindin deoxyribonucleic og kjarnaprótein mynda vatnsfælin, vetnis og samgildar bindiefni sín á milli. Prótein-histónar eru kjarninn í núkleósóminu. Þeir innihalda einnig óbyggðir NC-hala. Þessir hlutar samanstanda af 15-30 amínósýruleifum og taka þátt í epigenetískum aðferðum sem stjórna tjáningu gena. Kjarnahistónar miðhluta kjarnaósómsins eru með litla sameindaþyngd, en í þeim hlutum, ólíkt halahlutunum, eru eyjar vatnsfælinna próteinmónómera: valín, prólín, lezín, metíónín.

Nýjustu vísindarannsóknir á sviði lífefnafræði leiddu til útlits á tilgátu histone kóða. Ólíkt erfðafræðilegum kóða, sem er alhliða fyrir allar gerðir frumu lífs á jörðinni, er histone kóða breytilegt. Þessi hugtak vísar til breytinga á hallahlutum peptíða sem afleiðing af viðbrögðum asetýlerunar, metýlering, fosfórunar. Öll ofangreind efnafræðileg ferli eiga sér stað í nærveru multienzyme flókna. Vegna slíkra lífefnafræðilegra aðferða sem breyta kjarnahistónum breytist tjáning leiðréttingar genanna sem stjórna innkirtlaviðbrögðum sem fela í sér DNA: endurtekning, uppskrift, endurtekning. The chromatin sjálft undir áhrifum breytinga á histone kóðanum fer í endurgerð, það er að breyta umbúðum sínum í kjarnanum (skilur það eða öfugt, losar).

Linker prótein

Histón H1, sem er í chromatin, sameinar ytri hluta núkleósómsins og heldur áfram á henni super-helix deoxyribonucleic sýru. Upptaka hennar fer fram við staðsetningu tetramers sem samanstendur af tveimur sameindum peptíðs H3 og tveimur sameindum H4. Í fulltrúum fuglaflokkans og tegundar skriðdýr í rauðkornum, fannst annað linkerprótín H5 í stað históns H1.

H1 peptíðið inniheldur HMJB lén, uppbyggingu svæði um 80 amínósýruleifar. Það er næstum það sama í flestum lífverum, þar á meðal plöntum, dýrum og mönnum. Þetta lén er ekki háð breytingum og er íhaldssamt. Peptíð H1 hefur tvenns konar staðbundnar stillingar: Folded í formi kúlu og dreift - í háskólastigi. Síðarnefndu gerist þegar tengingin á C-enda svæðisins históns við DNA-bindandi lénin er brotin. The linker peptíð tekur virkan þátt í að endurskrifa upplýsingar frá geninu til mRNA sameindarinnar, í ferli DNA sjálf tvíverknað, svo og viðgerðir á skemmdum loci þess. Þetta er líffræðileg hlutverk históns í DNA.

Hvernig prótein mynda octamer

Ólíkt peptíði H1 einkenna aðrar tegundir históna, sem kallast krabbadýr, með nægilegri plastík og mynda afbrigði. Til dæmis hefur H2A stærsta fjölda breytinga: H2AZH2AX MACROH2A. Þeir eru mismunandi á milli þeirra:

• C-enda amínósýru leifar raðir.
• Staðsetning í erfðamengi.

Til dæmis er afbrigði histón H2ABbd tengt við chromatín, í DNA sem umritun kemur fram. MACROH2A peptíðið er staðsett í litrófskemmdum. Sáðfræðilegar rannsóknir hafa sýnt að histón H4 hefur ekki afbrigði, en það er fær um að mynda fjölda samgildra bindiefna með öðrum próteinum sem koma inn í oktamörk nukólósómans. Þannig telja vísindamenn að histónar séu hópur sérstakra próteina sem nánast inn í chromatín allra frumuforma lífsins.

Hvernig eru upplýsingar um histónar í genaminni geymd

Það má halda því fram að kistil-, linker- og afbrigði histónar séu kóðaðar í þyrpingum gena sem eru gefin upp í tilbúnu fasa líftíma frumunnar. Til dæmis samanstendur af 35 genum staðbundin í sjötta somatísku litarefnahópnum hjá mönnum fyrir arfleifð, sem kallast HIST1. HIST2 þyrpingin inniheldur sex gena sem kóða histónar og er staðsett í fyrsta litningi. Það inniheldur einnig HIST3 locus sem inniheldur þrjá gena. Í tólfta parinu er eitt gen sem kóðar histón H4. Athyglisvert er að genin krossprótín hafa ekki innfæður og genin afbrigði histónum, þvert á móti, innihalda þau og eru dreifðir um erfðafræðilega erfðaefni.

Til að draga saman, við vorum sannfærðir um að histónar séu prótein sem taka þátt í því að leggja DNA-helixinn í kjarnann, eins og heilbrigður eins og í reglugerðinni, viðgerðir og uppskriftarferli sem eiga sér stað í henni.