Históny - to ... Úloha histónov v DNA

Nukleová kyselina DNA zahrnuté v jadre eukaryotických buniek, kompaktný balené vďaka špeciálnej konštrukcie. V cytológie nosia zvláštne meno - históny. Jedná sa o peptid, ktorý zobrazuje základné chemické vlastnosti. Ich štruktúra a funkcie vykonávané v bunke, budú diskutované v tomto článku.

DNA je organizovaný v jadre

Aby sa "zovretie" dlhý polynukleotidy reťazcom DNA v MICROSPACE jadre bunky v ňom sú zvláštne "cievka" - proteíny, históny. Sú dvojvláknová priadza je navinutá deoxyribonukleovej kyseliny. Táto štruktúra, ktorá sa nachádza v karyoplasm sa nazýva nucleosome. Biochemické štúdie ukázali, že proteín histónov organizovanej v niekoľkých modifikáciách: Histon H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. Prvý peptid tohto zoznamu sa nazýva linker, ostatné kravy. Tieto histonové proteíny tvoria Nukleozóm.

Vlastnosti štruktúry nucleosome peptidov

Chemická analýza založená na skutočnosti, nadmerného obsahu základných histonových molekúl aminokyselín, ako je lyzín a arginín. Prvým z nich je nevyhnutne nutné, a druhý čiastočne vzájomne zameniteľné a je prítomné v podstate vo všetkých peptidov. Histonové proteíny akumulovať prebytočné kladný náboj na aminokyselinových zvyškov. Sú neutralizovať negatívne náboje z celkových PO ₄ ^3- anióny, obsiahnuté v DNA. Ďalším znakom štruktúry týchto proteínov spočíva v tom, že je v organizmoch, ktoré patria do kráľovstva rastlín, živočíchov a húb takmer totožné.

Vzhľadom k tomu, históny - proteíny je jadro, ktoré sú vďaka svojej štruktúre, môžu podieľať na procesy prebiehajúce v karyoplasm. Napríklad, najdôležitejšie pre transkripčný proces H1 peptidu - Histon proteínové oporné nukleozómy sú súčasťou chromatínu v riadnej, kompaktné jadro. Taktiež, v prípade poškodenia DNA lokusov, takzvané jadrové molekuly peptidové varianty sú zapojené do opravy týchto častí.

core peptid

Definujú štruktúru nucleosome, ktorý sa skladá zo štyroch typov molekúl nazývaných H2A, H2B a H3 a H4. Tieto nukleozómy sú dva z každého typu molekuly, taká konštrukcia sa nazýva oktamer. Molekula deoxyribonukleovej proteíny jadra a tvorí medzi nimi hydrofóbne, vodík a kovalentnej väzby. Proteíny, históny sú v jadre nucleosome. obsahujú aj neštruktúrované NC-chvosty. Tieto časti sa skladajú z 15-30 aminokyselinových zvyškov a sú zapojené do epigenetických procesoch, ktoré kontrolujú génovú expresiu. Histónov jadra centrálna časť nukleozómy majú malú molekulovú hmotnosť, vo svojich oblastiach, na rozdiel od chvostovej porcie ostrovčeky obsahoval hydrofóbne monoméry proteínu valín, prolín, metionín drevenej lišty.

Nedávny výskum v oblasti biochémie viedli k hypotéze o histónov kódu. Na rozdiel od genetického kódu je univerzálny pre všetky formy bunkového života na Zemi, Histon kód je variabilný. Tento termín znamená, že sa mení koncová časti peptidov vyplývajúce z acetylácii, metyláciu, fosforyláciu. Všetky tieto chemické procesy prebiehajú v prítomnosti Multienzym komplexov. V dôsledku týchto biochemických procesov, modifikujúce histónov jadra, a Nastavenie sa vykonáva expresiu génov, ktoré riadia intranukleárny reakciám DNA: oprava, transkripcie, replikácie. Sa pod vplyvom chromatínu zmení Histon kódu podstúpi remodeláciu, teda mení jeho obal nucleosome (tesnenia, alebo naopak, uvoľní).

linker proteín

Histon H1 je v chromatín, je pripojený k vonkajšej časti nucleosome a ponecháva na ňom Supercoil deoxyribonukleovej kyseliny. Jej fixácia nastáva pri umiestnení polysulfidu amónneho, tetrameru obsahujúce dve peptidové molekuly H3 a H4 dvoch molekúl. Zástupcovia triedy a triedy vtákov plazov v červených krvinkách miesto Histon H1 spojovací proteín našiel ďalšie H5.

H1 peptid obsahuje HMJB-doménu - konštrukčná časť, sa zvyšky približne 80 aminokyselín. On je prakticky rovnaký u väčšiny organizmov, vrátane rastlín, zvierat a ľudí. Táto doména nie je môžu zmeniť, je konzervatívny. Peptid N1 má dve formy priestorových konfigurácií: zloženom globule a rozložil - v terciárnej forme. Ten dochádza pri zlyhaní komunikácie C-terminálny oblasť Histon k domén DNA-väzobných. Linker peptid sa aktívne podieľa na kopírovanie informácií z génu do mRNA molekuly, self-zdvojenie DNA procesov, ako aj pri oprave poškodenej jeho loci. To je biologická úloha histónov v DNA.

Ako proteíny tvorí oktamer

Na rozdiel od peptidu H1, iné typy histónov zvaných krava, charakterizované dostatočne tvárne za vzniku variantné formy. Napríklad, H2A má najvyšší počet zmien: H2AZH2AX MACROH2A. Líšia sa od seba navzájom:

• C-terminálny aminokyselinové sekvencie.
• Umiestnenie v genóme.

Napríklad, Histon variant H2ABbd prepojený s chromatínu, v ktorom k DNA transkripcie. MACROH2A peptid je v interfáze chromozómov. Cytologické štúdie bolo zistené, že variantné formy Histon H4 boli identifikované, ale môže tvoriť veľké množstvo kovalentných väzieb s inými proteínmi, ktoré patria do oktamer nukleozomů. Tak, vedci sa domnievajú, že históny - špeciálna skupina proteínov, ktoré sú prakticky súčasťou chromatínu všetkých bunkových foriem života.

Ako na ukladanie informácií o histónov v genóme

Možno tvrdiť, že kravy, a varianty linker Histon zakódované v génových klastrov vyjadrený v syntetickej fáze životného cyklu bunky. Napríklad, pre skupinu dedičných rysy zvanej HIST1 sa skladá zo 35 génov nachádzajúcich sa v šiestom somatickej chromozóme pár. HIST2 zhluk obsahuje šesť génov kódujúcich históny a chromozomálne umiestnenie prvej dvojice. Obsahuje tiež aktívne HIST3, ktorý zahŕňa tri gény. V dvanástom dvojica je jeden gén kódujúci Histon H4. Zaujímavé je, že gény jadrový proteín majú IntronA, a gény variantných histónov, naopak, ich obsahujú a sú rozptýlené po celom genóme.

Aby sme to zhrnuli, ako sme videli, histónov - proteíny sa podieľa na kladenie reťazcov DNA v jadre, ale aj v procesoch regulácie, opravy a transkripcia sa uskutoční v tom.