Histony - to ... Role histonů v DNA

Nukleová kyselina DNA zahrnuty v jádře eukaryotických buněk, kompaktní balené díky speciální konstrukce. V cytologie nosí zvláštní jméno - histony. Jedná se o peptid, který zobrazuje základní chemické vlastnosti. Jejich struktura a funkce vykonávané v buňce, budou diskutovány v tomto článku.

DNA je organizován v jádru

Aby se „sevření“ dlouhý polynukleotid řetězcem DNA v microspace jádře buňky v něm jsou zvláštní „cívka“ - proteiny, histony. Jsou dvouvláknová příze je navinuta deoxyribonukleové kyseliny. Tato struktura, která se nachází v karyoplasm se nazývá nucleosome. Biochemické studie ukázaly, že protein histonů organizované v několika modifikacích: histon H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. První peptid tohoto seznamu se nazývá linker, ostatní krávy. Tyto histonové proteiny tvoří nukleozóm.

Vlastnosti struktury nucleosome peptidů

Chemická analýza založena na skutečnosti, nadměrného obsahu základních histonových molekul aminokyselin, jako je lysin a arginin. Prvním z nich je nezbytně nutné, a druhý částečně vzájemně zaměnitelné a je přítomno v podstatě ve všech peptidů. Histonové proteiny akumulovat přebytečné kladný náboj na aminokyselinových zbytků. Jsou neutralizovat negativní náboje z celkových PO ₄ ^3- anionty, obsažené v DNA. Dalším znakem struktury těchto proteinů spočívá v tom, že je v organismech, které patří do království rostlin, živočichů a hub téměř totožné.

Vzhledem k tomu, histony - proteiny je jádro, které jsou díky své struktuře, mohou podílet na procesy probíhající v karyoplasm. Například, nejdůležitější pro transkripční proces H1 peptidu - histon proteinové opěrné nukleozómy jsou součástí chromatinu v řádné, kompaktní jádro. Rovněž, v případě poškození DNA lokusů, tak zvané jádrové molekuly peptidové varianty jsou zapojeny do opravy těchto částí.

core peptid

Definují strukturu nucleosome, který se skládá ze čtyř typů molekul zvaných H2A, H2B a H3 a H4. Tyto nukleozómy jsou dva z každého typu molekuly, taková konstrukce se nazývá oktamer. Molekula deoxyribonukleové proteiny jádra a tvoří mezi nimi hydrofobní, vodík a kovalentní vazby. Proteiny, histony jsou v jádru nucleosome. obsahují také nestrukturovaná NC-ocasy. Tyto části se skládají z 15-30 aminokyselinových zbytků a jsou zapojeny do epigenetických procesech, které kontrolují genovou expresi. Histonů jádra centrální část nukleozómy mají malou molekulovou hmotnost, ve svých oblastech, na rozdíl od ocasní porce ostrůvky obsahoval hydrofobní monomery proteinu valin, prolin, methionin Lezina.

Nedávný výzkum v oblasti biochemie vedly k hypotéze o histonů kódu. Na rozdíl od genetického kódu je univerzální pro všechny formy buněčného života na Zemi, histon kód je variabilní. Tento termín znamená, že se mění koncová části peptidů vyplývající z acetylaci, metylaci, fosforylaci. Všechny tyto chemické procesy probíhají v přítomnosti multienzym komplexů. V důsledku těchto biochemických procesů, modifikující histonů jádra, a Nastavení se provádí expresi genů, které řídí intranukleární reakcím DNA: oprava, transkripce, replikace. Se pod vlivem chromatinu změní histon kódu podstoupí remodelaci, tedy mění jeho obal nucleosome (těsnění, nebo naopak, uvolní).

linker protein

Histon H1 je v chromatin, je připojen k vnější části nucleosome a ponechává na něm Supercoil deoxyribonukleové kyseliny. Její fixace nastává při umístění tetramer obsahující dvě peptidové molekuly H3 a H4 dvou molekul. Zástupci třídy a třídy ptáků plazů v červených krvinkách místo histon H1 spojovací protein našel další H5.

H1 peptid obsahuje HMJB-doménu - konstrukční část, se zbytky přibližně 80 aminokyselin. On je prakticky stejný u většiny organismů, včetně rostlin, zvířat a lidí. Tato doména není mohou změnit, je konzervativní. Peptid N1 má dvě formy prostorových konfigurací: složeném globule a rozložil - v terciární formě. Ten dochází při selhání komunikace C-terminální oblast histonu k domén DNA-vazebných. Linker peptid se aktivně podílí na kopírování informací z genu do mRNA molekuly, self-zdvojení DNA procesů, jakož i při opravě poškozené jeho loci. To je biologická úloha histonů v DNA.

Jako proteiny tvoří oktamer

Na rozdíl od peptidu H1, jiné typy histonů zvaných kráva, charakterizované dostatečně tvárné za vzniku variantní formy. Například, H2A má nejvyšší počet změn: H2AZH2AX MACROH2A. Liší se od sebe navzájem:

• C-terminální aminokyselinové sekvence.
• Umístění v genomu.

Například, histon varianta H2ABbd propojen s chromatinem, v němž k DNA transkripce. MACROH2A peptid je v interfázi chromozomů. Cytologické studie bylo zjištěno, že variantní formy histonu H4 byly identifikovány, ale může tvořit velké množství kovalentních vazeb s jinými proteiny, které patří do oktamer nukleozomů. Tak, vědci se domnívají, že histony - speciální skupina proteinů, které jsou prakticky součástí chromatinu všech buněčných forem života.

Jak k ukládání informací o histonů v genomu

Lze tvrdit, že krávy, a varianty linker histon zakódovány v genových klastrů vyjádřený v syntetické fázi životního cyklu buňky. Například, pro skupinu dědičných rysy zvané HIST1 se skládá ze 35 genů nacházejících se v šestém somatické chromozomu pár. HIST2 shluk obsahuje šest genů kódujících histony a chromosomální umístění první dvojice. Obsahuje také aktivně HIST3, který zahrnuje tři geny. Ve dvanáctém dvojice je jeden gen kódující histonu H4. Zajímavé je, že geny jaderný protein mají introny, a geny variantních histonů, naopak, je obsahují a jsou rozptýleny po celém genomu.

Abychom to shrnuli, jak jsme viděli, histonů - proteiny se podílí na kladení řetězců DNA v jádře, ale i v procesech regulace, opravy a transkripce se uskuteční v tom.