Histoner - det ... roll histoner i DNA

Nukleinsyran DNA som ingår i kärnan hos eukaryota celler, kompakta förpackade tack vare speciella strukturer. I cytologi bär de ett särskilt namn - histoner. Det är en peptid som visar de grundläggande kemiska egenskaper. Deras struktur och funktioner som utförs i cellen, kommer att diskuteras i denna artikel.

DNA är organiserad i kärnan

För att "pressa" lång polynukleotidkedjan av DNA i microspace cellkärnan däri är säregna "spole" - proteiner, histoner. De är dubbelsträngade garnet lindas deoxiribonukleinsyra. Denna struktur, som ligger i karyoplasm kallas nukleosomen. Biokemiska studier avslöjade att histon protein organiserad i flera modifieringar: histon H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. Den första peptiden av denna lista kallas en länk, de andra kor. Dessa histonproteiner bildar nukleosomen.

Särdrag hos strukturen av nukleosom peptider

Kemisk analys etablerade faktumet av överdriven halt i kärn histon molekyler av aminosyror, såsom lysin och arginin. Den första är väsentligt och den andra partiellt utbytbara och är närvarande i praktiskt taget alla peptider. Histonproteiner ackumulera överskott positiv laddning på aminosyraresterna. De neutralisera de negativa laddningarna i de totala PO ₄ ^3- anjoner, som ingår i DNA. En annan funktion av strukturen av dessa proteiner ligger i det faktum att det är nästan identisk i organismer som tillhör riket av växter, djur och svampar.

Eftersom histoner - proteiner är kärnan, är de på grund av sin struktur, kan delta i de processer som sker i karyoplasm. Till exempel, den viktigaste till transkriptionsprocessen H1 peptid - histon proteinkvarhållande nukleosomer är en del av kromatin i en ordnad, kompakt kärna. Också, i händelse av skada DNA loci, så kallade kärnpeptidvariantmolekyler är inblandade i reparation av dessa delar.

kärnpeptid

De definierar strukturen hos nukleosomen, som består av fyra typer av molekyler som kallas H2A, H2B och H3 och H4. De nukleosomer är två av varje typ av molekyl, är en sådan struktur som kallas oktamer. Molekylen av deoxiribonukleinsyror kärnproteiner och bildar mellan sig hydrofob, väte och kovalenta bindningar. Proteiner, histoner är kärnan i nukleosomen. de innehåller också ostrukturerade NC-svansar. Dessa delar består av 15-30 aminosyrarester och är involverade i de epigenetiska processer som styr genexpression. Kärn histoner centrala partiet nukleosomer har liten molekylvikt, i deras områden, till skillnad från stjärtdelarna cellöar innehöll hydrofoba monomerer protein valin, prolin, lezina metionin.

Ny forskning inom biokemi har lett till hypotesen av histon-koden. I motsats till den genetiska koden är universell för alla former av cellulära liv på jorden är histon kod variabel. Denna term innebär att modifiera ändpartierna av peptiderna som härrör från acetyleringsreaktionen, metylering, fosforylering. Alla dessa kemiska processer sker i närvaro av multienzymkomplex. På grund av sådana biokemiska processer, de modifierande kärnhistonerna, och justering sker uttryck av gener som kontrollerar intranukleära reaktioner innefattande DNA: reparation, transkription, replikation. Sig under påverkan av kromatin histon kodändringar genomgår ombyggnad, det vill säga att ändra förpackningen i nukleosomen (tätar det eller tvärtom, lossnar).

bindande proteinet

Histon H1 är i kromatin, är förbunden med den yttre delen av nukleosomen och behåller därpå supercoil deoxiribonukleinsyra. Dess fixering sker vid lokalisering tetramer bestående av två peptidmolekyler H3 och H4 två molekyler. Representanterna för klassen och den klass av fåglar reptiler i röda blodkroppar i stället för histon H1 bindande proteinet fann en annan H5.

H1 peptiden innefattar HMJB-domän - en strukturell del, med ca 80 aminosyrarester. Han är praktiskt taget densamma i de flesta organismer, inklusive växter, djur och människor. Denna domän är inte föremål för modifiering och är konservativ. Peptid N1 har två former av spatiala konfigurationer: en kollapsad globule och ovikta - in tertiär form. Det senare inträffar när kommunikationen inte fungerar C-terminala regionen av histon till de DNA-bindande domänerna. Linkerpeptiden är aktivt involverad i kopiering av information från gen till mRNA-molekyl, en själv fördubbling DNA processer, samt vid reparation av skadade dess loci. Detta är den biologiska roll histoner i DNA.

Som proteiner bildar oktamer

Skillnad peptid H1, till andra typer av histoner kallade ko, som kännetecknas av tillräcklig duktilitet bilda en variantform. Till exempel har H2A det högsta antalet ändringar: H2AZH2AX MACROH2A. De skiljer sig från varandra:

• C-terminal aminosyrasekvens.
• Plats i genomet.

Exempelvis histon variant H2ABbd sammankopplade med kromatin i vilken DNA-transkription sker. MACROH2A peptiden är i interfasceller kromosomer. Cytologiska studier fann man att de histon H4 variantformer har identifierats, men det kan bilda ett stort antal kovalenta bindningar med andra proteiner som hör till de oktamer nukleosomer. Således forskare tror att histonerna - en speciell grupp proteiner som är praktiskt taget en del av kromatin alla cellulära livsformer.

Hur man lagrar information om histoner i genomet

Det kan hävdas att korna, och linkern histon variant som kodas i genkluster som uttrycks i den syntetiska fasen av cellens livscykel. Till exempel, för humana ärftliga egenskaper grupp som kallas HIST1 den består av 35 gener belägna i den sjätte somatisk kromosomparet. HIST2 kluster innefattar sex gener som kodar histoner och den kromosomala placeringen av ett första par. Den innehåller också ett lokus HIST3, innefattande de tre generna. I det tolfte paret är en gen som kodar ett histon H4. Intressant kärnproteingenerna har introner, och gener av variant histoner, tvärtom, innehåller dem och är spridda över hela genomet.

Sammanfattningsvis har vi sett att histonerna - proteiner involverade i att lägga delar av DNA i kärnan, utan också i processerna för reglering, reparation och transkription äger rum i den.