Histoner - det ... Rollen som histoner i DNA

Nukleinsyre DNA som inngår i kjernen av eukaryote celler, kompakt pakket takket være spesielle strukturer. I cytologi bære de et eget navn - histoner. Det er et peptid som viser de grunnleggende kjemiske egenskaper. Deres struktur og funksjoner som utføres i cellen, vil bli diskutert i denne artikkelen.

DNA er organisert i kjernen

For å "presse" lang polynukleotid kjede av DNA i MICROcellekjernen deri er særegen "spiral" - proteiner, histoner. De dobbelt-trådet garn er viklet deoksyribonukleinsyre. Denne strukturen, som ligger i karyoplasm kalles en nucleosome. Biokjemiske studier viste at histon protein organisert i flere varianter og modifikasjoner: histon H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. Den første peptidet fra denne liste kalles en linker, de andre kuene. Disse histonproteinene danner nucleosome.

Funksjoner av strukturen til nukleosom peptider

Kjemisk analyse etablerte det faktum av overdreven innholdet i kjernen histongenene molekyler av aminosyrer slik som lysin og arginin. Den første er avgjørende, og den andre delvis utbyttbare og er til stede i nesten alle peptider. Histonproteinene akkumulere skytende positiv ladning på aminosyreresidiene. De nøytralisere de negative ladninger av den totale PO ₄ ^3- anioner, som inngår i DNA. Et annet trekk ved strukturen til disse proteiner ligger i det faktum at det er nesten identisk i organismer som hører til riket av planter, dyr og sopp.

Siden histoner - proteinene er kjernen, er de på grunn av sin struktur, kan delta i de prosesser som skjer i karyoplasm. For eksempel, er den mest viktig for transkripsjonsprosessen H1 peptid - histon-protein som opprettholder nucleosomes er en del av kromatin på en ordnet og kompakt kjerne. Også i tilfelle av skade DNA loci, såkalte kjerne peptid variant-molekyler er involvert i reparasjon av disse delene.

kjernepeptidet

De definerer strukturen av nucleosome, som består av fire typer molekyler som kalles H2A, H2B og H3 og H4. Nukleosomene er to av hver type molekyl, blir en slik struktur kalt oktamer. Molekylet av deoksyribonukleinsyrer kjerneproteiner og danner mellom seg hydrofobe, hydrogen og kovalente bindinger. Proteiner, histoner er ved kjernen av nucleosome. De inneholder også ustrukturerte NC-haler. Disse delene består av 15-30 aminosyrerester, og er involvert i den epigenetiske prosesser som kontrollerer genekspresjon. Kjerne histoner midtpartiet nucleosomes har liten molekylvekt, i deres områder, i motsetning til halepartiene holmene inneholdt hydrofobe monomerer protein valin, prolin, metionin Lezina.

Nyere forskning innen biokjemi har ført til hypotesen om histone kode. I motsetning til den genetiske koden er universell for alle former for mobilnettet livet på jorden, er den histone kode variabel. Dette begrepet innebærer modifisering av halepartiene av peptidene som følge av acetyleringsreaksjonen, metylering, fosforylering. Alle disse kjemiske prosesser foregår i nærvær av Multienzyme komplekser. På grunn av slike biokjemiske prosesser, de modifiserende kjerne histoner, og justeringen foregår ekspresjon av gener som kontrollerer intranuclear reaksjoner som innbefatter DNA reparasjon, transkripsjon, replikasjon. Seg selv under påvirkning av kromatin histon kodeendringer undergår remodellering, det vil si å endre sin emballasje i nucleosome (tetter det eller, tvert imot, løsner).

linkerprotein

Histon H1 er i kromatin, er forbundet med den ytre del av nucleosome og beholder derpå supercoil deoksyribonukleinsyre. Dens fiksering foregår ved plassering tetramer består av to peptidmolekyler, H3 og H4 to molekyler. Representanter for klassen og klassen av fugler reptiler i røde blodceller i stedet for histon H1 linker protein funnet en annen H5.

H1 peptid omfatter HMJB-domene - en strukturell del, med omtrent 80 aminosyreresidier. Han er praktisk talt den samme i de fleste organismer, inkludert planter, dyr og mennesker. Dette domenet er ikke gjenstand for endring og er konservative. Peptid N1 har to former av romlige konfigurasjoner: en sammenfoldet globul og utbrettede - i tertiær form. Det sistnevnte oppstår når kommunikasjonen svikter C-terminal region av histon til de DNA-bindende domener. Den linkerpeptid er aktivt involvert i kopiering av informasjon fra genet til mRNA-molekyl, en prosesser selv dobling-DNA, så vel som ved reparasjon av skadede sin loci. Dette er den biologiske rollen histoner i DNA.

Som proteiner danner oktamer

I motsetning til peptid H1, til andre typer av histoner som kalles ku, karakterisert ved at tilstrekkelig duktilitet danne en variantform. For eksempel har H2A flest modifikasjoner: H2AZH2AX MACROH2A. De skiller seg fra hverandre:

• C-terminale aminosyre-sekvens.
• Plassering i genomet.

For eksempel, histon variant H2ABbd forbundet med kromatin i hvilken DNA-transkripsjon oppstår. MACROH2A peptid er i interfasekromosomer. Cytologiske undersøkelser ble det funnet at de histon H4 variantformer har blitt identifisert, men det kan danne et stort antall kovalente bindinger med andre proteiner som hører til oktamer nucleosomes. Dermed mener forskerne at histoner - en spesiell gruppe proteiner som er praktisk talt en del av kromatin av alle mobiltelefon former for liv.

Hvordan til å lagre informasjon om histoner i genomet

Det kan hevdes at kyr, og linkeren histon varianten er kodet i gensamlingene uttrykt i syntesefasen av cellens levetid. For eksempel, for humane arve gruppe kalt HIST1 det består av 35 gener som er anordnet i den sjette somatiske kromosompar. HIST2 klynge omfatter seks genene som koder for histoner, og kromosomal plassering av et første par. Den inneholder også et locus HIST3, omfattende de tre gener. I den tolvte paret er et gen som koder for et histon H4. Det er interessant at kjerneproteingenene har introner, og gener av variant histoner, tvert imot, inneholder dem og er spredt over hele genomet.

For å oppsummere, har vi sett at histoner - proteinene er involvert i legging av tråder av DNA i kjernen, men også i prosesser for regulering, reparasjon og transkripsjon foregår i den.