Histone - l ... Rolul histonelor în ADN-ul

ADN-ul de acid nucleic inclus în nucleul celulelor eucariote, datorita compacte ambalate la structuri speciale. În citologic ei poartă un nume special - histone. Este o peptidă care prezintă proprietățile chimice de bază. structura și funcțiile efectuate în celula lor, vor fi discutate în acest articol.

ADN-ul este organizat în nucleu

Pentru a „stoarce“ lanț de polinucleotide lung a ADN - ului în MICROSPACE nucleul celular aici sunt deosebit „coil“ - proteine, histone. Acestea sunt fire dublu catenară este înfășurat acidul dezoxiribonucleic. Această structură, situată în karyoplasm se numește nucleosome. Studiile biochimice au arătat că proteina histone organizat în mai multe modificări: histona H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. Prima peptidă a acestei liste se numește un agent de legătură, celelalte vaci. Aceste proteine histonice formeaza nucleozomului.

Caracteristici ale structurii peptidelor nucleozomilor

Analiza chimică a stabilit faptul conținutului excesiv în moleculele histone de bază ale aminoacizilor, cum ar fi lizină și arginină. Primul este esențial, iar cealaltă parțial substituibile și este prezent în aproape toate peptidele. Proteinele histonice acumuleaza sarcina pozitiva in exces pe resturile de aminoacizi. Neutralizeaza sarcinile negative din totalul PO ₄ ^3- anioni, incluși în ADN. O altă caracteristică a structurii acestor proteine constă în faptul că acesta este aproape identic în organisme care aparțin regnului de plante, animale și ciuperci.

Deoarece histones - proteine este nucleul, ele se datorează structurii sale, pot participa la procesele care au loc în karyoplasm. De exemplu, cel mai important pentru peptida proces H1 transcriere - proteina histone nucleozomi reținere fac parte din cromatina într-un miez ordonat, compact. De asemenea, în cazul locilor daune ADN-ului, așa-numitele molecule de bază variante de peptide sunt implicate în repararea acestor părți.

peptida miez

Acestea definesc structura nucleozomul, care constă din patru tipuri de molecule numite H2A, H2B și H3 și H4. Nucleosomes sunt doua dintre fiecare tip de moleculă, o astfel de structură este numită octamer. Molecula de proteine miez deoxiribonucleic și forma între ele hidrofobe, hidrogen și legături covalente. Proteinele, histone sunt la baza nucleozomul. ele conțin, de asemenea nestructurate NC-cozi. Aceste părți constau din 15-30 resturi de aminoacizi și sunt implicate în procesele epigenetice care controlează expresia genelor. histone Core nucleozomi centrale porțiune au greutate moleculară mică, în zonele lor, spre deosebire de porțiunile de coadă insulele conținute monomeri hidrofobi proteină valină, prolină, Lezina metionină.

Cercetări recente în domeniul biochimiei au condus la ipoteza codului histone. Spre deosebire de codul genetic este universal pentru toate formele de viață celulare de pe Pământ, codul histone este variabilă. Acest termen înseamnă modificarea porțiunilor spate ale peptidelor care rezultă din reacția de acetilare, metilare, fosforilare. Toate aceste procese chimice au loc în prezența multienzimatic complecși. Din cauza acestor procese biochimice, la modificarea histonelor miez și ajustarea are loc expresia de gene care controleaza reactiile intranucleari care implica ADN: repararea, transcriere, replicare. Însuși sub influența cromatină modificările codului de histone suferă o remodelare, adică schimbarea ambalajului în nucleozomul (sigilii sau, dimpotrivă, slabeste).

proteină de legare

Histone H1 este în cromatinei, este conectat la porțiunea exterioară a nucleozomul și reține pe acesta supercoil acidul dezoxiribonucleic. Fixarea acesteia are loc la tetramer locație constând din două molecule de peptide H3 și H4 două molecule. Reprezentanții clasei și clasa de păsări reptile în celulele roșii din sânge în loc de proteină de legare histone H1 a găsit un alt H5.

peptid H1 cuprinde HMJB-domeniu - o porțiune structurală, cu resturi de acid aproximativ 80 aminoacizi. El este practic același în cele mai multe organisme, inclusiv plante, animale și oameni. Acest domeniu nu este supus modificării și este conservatoare. Peptide N1 are două forme de configurații spațiale: o globulă prăbușită și nepliate - în formă terțiară. Aceasta din urmă are loc atunci când comunicarea eșuează regiunea C-terminală a histone la domeniile de legare a ADN-ului. Peptida linker este implicată activ în copierea de informații de la gene la molecula de ARNm, un ADN procesele de auto dublare, precum și în repararea deteriorate loci sale. Acesta este rolul biologic al histonelor in ADN-ul.

Ca proteine formeaza octamer

Spre deosebire de peptida H1, alte tipuri de histone numite vaca, caracterizate prin ductilitate suficientă pentru a forma o variantă de formă. De exemplu, H2A are cel mai mare număr de modificări: H2AZH2AX MACROH2A. Acestea diferă unul de altul:

• secvență de aminoacizi C-terminală.
• Locație în genomul.

De exemplu, varianta histone H2ABbd interconectate cu cromatina în care are loc transcripția. MACROH2A peptida este în cromozomi interfazice. Studiile citologice sa constatat că formele variante histonei H4 au fost identificate, dar se poate forma un număr mare de legături covalente cu alte proteine aparținând nucleosomes octamer. Astfel, oamenii de știință cred că histonelor - un grup special de proteine care sunt, practic, o parte din cromatinei tuturor formelor celulare de viață.

Cum pentru a stoca informații despre histonelor in genomul

Se poate argumenta că vacile și varianta linker histone codificat în clusterele de gene exprimate in faza sintetica a celulei ciclului de viață. De exemplu, pentru grupul de trasaturi ereditare umane numit HIST1 este format din 35 de gene localizate în a șasea pereche de cromozomi somatic. Cluster HIST2 cuprinde șase gene care codifică histone, precum si localizarea cromozomială a unei prime perechi. Acesta conține, de asemenea, un HIST3 locus, care cuprinde cele trei gene. În a douăsprezecea pereche este o genă care codifică o histonei H4. Interesant, genele de bază de proteine au introni și genele de histone variante, dimpotrivă, le conțin și sunt împrăștiate pe tot genomului.

Pentru a rezuma, am văzut că histonelor - proteine este implicat în așezarea de spirale ADN în nucleu, dar, de asemenea, în procesele de reglementare, repararea și transcriere avea loc în ea.